用户接入方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用户接入方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们对于高速数据传输需求的提高，基站的负载随之大幅度增加，基站能耗 过大的问题日益凸显。针对该问题，网络运营商开始考虑使用能量收集技术采集到的清洁 能源（如太阳能，风能等）给基站供电，从而减少传统电网能源的消耗，节省用电成本。
[0003] 虽然传统蜂窝网络中的宏基站所需电量过高，单纯依靠清洁能源很难满足宏基站 高功率的稳定供电需求，但是，异构蜂窝网络中微基站能量消耗较低，覆盖范围较小，对新 能源收集速率的需求比较低，因此，可以在异构蜂窝网络中应用能量收集技术，即将能量收 集节点安装在基站中，使用清洁能源对基站供电。
[0004] 然而，由于可再生的清洁能源能量本身会随着环境的变化而波动，具有随机性，并 不能为异构蜂窝网络提供稳定且高功率的电量，况且，由传统电网供电的异构蜂窝网络中 的用户接入方法只考虑用户与基站间的信道容量和基站负载情况，不能根据基站的清洁能 源可用能量来自适应的调整用户的接入情况，因此，由传统电网供电的异构蜂窝网络的用 户接入方法直接应用到由清洁能源供电的异构蜂窝网络中时，会产生基站负载分配不均 衡，能源分配不合理，系统能量利用率低等问题。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种用户接入方法，能够解决现有用户接入方法产生的基站负载分 配不均衡，能源分配不合理，系统能量利用率低的问题。
[0006] 本发明提供的一种用户接入方法，包括：
[0007] 在第k次迭代过程中，基站BSi广播所述基站BS i在第k-Ι次迭代后的加权效用值 ，k为自然数，为所述基站BSi的初始加权效用值；
[0008] 所述基站BSi接收用户设备UE ^发送的拓扑势，所述拓扑势?为所述用户设 备UEj根据接收到的至少一个基站BS m发送的剩余可用能量Z m、发射功率pm、第k次迭代后 的加权效用值以及所述用户设备UEj与所述至少一个基站BS m2间的信道容量Cmj，计算 每一基站对应的用户接入因子后，当所述基站BSi对应的用户接入因子Φ；^最小时发送的， i ^ m ；
[0009] 所述基站BSi?据所述拓扑势 <"，计算所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用 值 Αα-);
[0010] 所述基站BSi根据所述基站BS i在第k次迭代后的实际效用值和所述基站BSi 在第k-1次迭代后的加权效用值p/+11，计算所述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值 (k) P1 '
[0011] 所述基站BSi判断第k次迭代后的实际效用值/7,(?)与第k次迭代后的加权效用值 ^ _之差的绝对值是否小于一设定的收敛常数；
[0012] 若是，所述基站851向所述用户设备UE ^发送允许接入请求；否则，所述基站BS 播所述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值及Ul。
[0013] 本发明还提供一种用户接入方法，包括：
[0014] 在第k次迭代过程中，用户设备UEj根据至少一个基站BS _"的剩余可用能量Z m、发 射功率Pm以及所述用户设备UE」与所述至少一个基站BS之间的信道容量c mj，计算所述用 户设备UE^与所述至少一个基站BS m在第k次迭代后的拓扑势;
[0015] 所述用户设备UEj根据接收到的所述至少一个基站BS m在第k次迭代后的加权效 用值Al"以及所述拓扑势，计算所述至少一个基站BSm在第k次迭代后中的用户接入因 子;其中，所述用户接入因子为所述至少一个基站BSm在第k次迭代后的加权效用 值^1与所述拓扑势的比值，即
【主权项】
1. 一种用户接入方法，其特征在于，包括： 在第k次迭代过程中，基站BSi广播所述基站BSi在第k-1次迭代后的加权效用值 巧'W'，k为自然数，巧'"为所述基站BSi的初始加权效用值； 所述基站BSi接收用户设备肥j.发送的拓扑势，所述拓扑势為"为所述用户设备肥J根据接收到的至少一个基站BSm发送的剩余可用能量Zm、发射功率Pm、第k次迭代后的加权 效用值W及所述用户设备肥J与所述至少一个基站BSm之间的信道容量Cmj.，计算每一基 站对应的用户接入因子后，当所述基站BSi对应的用户接入因子最小时发送的，iGm; 所述基站BSi根据所述拓扑势梦f，计算所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用值 成1 ; 所述基站BSi根据所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用值片"和所述基站BSi在第k-1次迭代后的加权效用值巧，计算所述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值巧W; 所述基站BSi判断第k次迭代后的实际效用值片"与第k次迭代后的加权效用值巧W 之差的绝对值是否小于一设定的收敛常数； 若是，所述基站BSi向所述用户设备UEj.发送允许接入请求；否则，所述基站BSi广播所 述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值巧W。
2. 根据权利要求1所述的用户接入方法，其特征在于，在所述基站BSi广播所述基站 BSi在第1次迭代后的加权效用值巧"I之前，还包括： 所述基站BSi广播所述基站BSi的剩余可用能量Z1、发射功率PiW及初始加权效用值 _(〇} Pi。
3. 根据权利要求2所述的用户接入方法，其特征在于，所述用户设备UEj.与所述基站 BSi之间的拓扑势巧/为
义 其中，马.为所述用户设备肥J接入所述基站BSi时，所述用户设备肥j.需要的服务Cy 时间，Aj.为所述用户设备肥j.待传输的数据量，cu为所述基站BSi与所述用户设备肥J之 间的信道容量；4 =胃^为所述基站BSi可W持续工作的时间；0i为权重因子，表征所述基Pi 站BSi的影响范围。
4. 根据权利要求3所述的用户接入方法，其特征在于，所述基站BSi的实际效用值Pi 为接入所述基站BSi的所有用户设备与所述基站BSi之间的拓扑势0^之和，巧
其中，x= {Xy}为所述基站BSi的用户接入矩阵，并且
'斬为 所述用户设备肥j与所述基站BSi之间的拓扑势。
5. 根据权利要求1~4任一项所述的用户接入方法，其特征在于，所述基站BSi在第 k次迭代后的加权效用值巧…，具体为：巧…二妨"，+(1-所A"，，其中，巧…为所述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值；巧^>为所述基站BSi在第k-1次迭代后的加权效用值； P为所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用值；0为权重常数，0《0 <1。
6. -种用户接入方法，其特征在于，包括： 在第k次迭代过程中，用户设备肥j.根据至少一个基站BSm的剩余可用能量Zm、发射功 率PmW及所述用户设备UEj.与所述至少一个基站BSm之间的信道容量Cmj.，计算所述用户设 备肥j.与所述至少一个基站BSm在第k次迭代后的拓扑势城^ ; 所述用户设备肥j根据接收到的所述至少一个基站BSm在第k次迭代后的加权效用值 巧1^1W及所述拓扑势，计算所述至少一个基站BSm在第k次迭代后中的用户接入因子 巫;其中，所述用户接入因子。为所述至少一个基站BSm在第k次迭代后的加权效用值 与所述拓扑势括^|的比值，即
所述用户设备肥J从所述用户接入因子中，选择用户接入因子最小的基站BSi作为 服务基站，iEm; 所述用户设备肥j.向所述基站BSi发送所述用户设备肥j.与所述基站BSi在第k次迭代 后的拓扑势I口 所述用户设备肥j接收所述基站BSi向所述用户设备肥j.发送的允许接入请求，所述允 许接入请求为所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用值pW与在第k次迭代后的加权效 用值巧之差的绝对值小于一设定的收敛常数时发送的； 所述用户设备肥J接入所述基站BS1。
7. 根据权利要求6所述的用户接入方法，其特征在于，在所述用户设备UEj.计算所述用 户设备肥J与所述至少一个基站BSm在第1次迭代后的拓扑势姑;j之前，还包括： 所述用户设备肥j接收所述至少一个基站BSm广播的剩余可用能量Zm、发射功率PmW及初始加权效用值巧1°|。
8. 根据权利要求7所述的用户接入方法，其特征在于，所述用户设备UEj.与所述基站 BSi之间的拓扑势巧/为
乂， 其中，而为所述用户设备肥j接入所述基站BSi时，所述用户设备肥j.需要的服务Cy 时间，Aj.为所述用户设备肥j.待传输的数据量，cu为所述基站BSi与所述用户设备肥J之 间的信道容量；4 为所述基站BSi可W持续工作的时间；0i为权重因子，表征所述基 Pi 站BSi的影响范围。
9. 根据权利要求8所述的用户接入方法，其特征在于，所述基站BSi的实际效用值Pi 为接入所述基站BSi的所有用户设备与所述基站BSi之间的拓扑势A之和，良[
其中，X= {xy}为所述基站BSi的用户接入矩阵，并且
，的为 所述用户设备肥j与所述基站BSi之间的拓扑势。
10. 根据权利要求6~9任一项所述的用户接入方法，其特征在于，所述用户设备肥J接 收到的所述基站BS在第k次迭代后的加权效用值巧…，具体为：巧…=衝"-'I+y-巧戶;'|， 其中，巧"1为所述基站BSi在第k次迭代后的加权效用值；巧为所述基站BSi在第k-1次 迭代后的加权效用值；A'为所述基站BSi在第k次迭代后的实际效用值；0为权重常数， 0《0 <1。
【专利摘要】本发明提供一种用户接入方法，包括：在第k次迭代过程中，基站BSi广播其在第k-1次迭代后的加权效用值接收用户设备UEj发送的拓扑势根据该拓扑势计算其在第k次迭代后的实际效用值根据其第k次迭代后的实际效用值和第k-1次迭代后的加权效用值计算在第k次迭代后的加权效用值判断第k次迭代后的实际效用值与第k次迭代后的加权效用值之差的绝对值是否小于一设定的收敛常数；若是，向用户设备UEj发送允许接入请求；否则，广播其在第k次迭代后的加权效用值本发明的技术方案，综合考虑了用户设备和基站本身等各方面的因素，实现了基站间的均衡分配，提高了清洁能源能量的利用率。
【IPC分类】H04W48-06, H04W28-08, H04W48-10
【公开号】CN104796946
【申请号】CN201510225130
【发明人】张天魁, 徐鸿章, 刘丹彤
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月5日