基于毫米波网络列生成的基站节能调度方案
2021-01-07孙长印王潇潇
孙长印,王潇潇,江 帆
(西安邮电大学 通信与信息工程学院,陕西 西安 710121)
毫米波[1](millimeter wave,mm-W)通信利用30~300 GHz之间未充分利用的超高频段,可有效解决频谱资源短缺问题,成为5G通信的关键技术。然而,超高频带通信容易导致频繁的传输中断问题[2]。多连接[3](multi connectivity,MC)传输技术通过允许用户同时与多个基站/接入点建立和保持连接,实现空间链路分集和复用增益,最小化通信中断的次数,保证毫米波频率范围内的可靠通信,可有效解决mm-W通信的传输中断问题。尽管mm-W通信可以有效解决数据流量的爆炸式增长问题,但能效同样是蜂窝网络的主要关注点[4-5]。研究发现,在系统能耗要素中,基站(base stations,BS)耗能占80%以上[6],因此,对BS进行节能操作可有效减少系统能耗。一种解决方案是协调和优化基站子系统(base station subsystem,BSs)的活跃状态,通过关闭一些低业务量的未充分利用BSs,以减少能量消耗[7-8]。另一种方案是通过分簇来组织BSs,使得一个簇一次处于活跃状态。当且仅当簇处于活跃状态时,簇中的基站才进行传输[9-11]。
上述第二种方案的关键是BS调度。在BS调度中,BSs被分组成可以重叠的簇,使得一个簇在某个时刻活跃来进行传输,并且设计调度算法以优化簇的形成和使用,以最小的能量满足用户服务质量(quality of service,QoS)。
采用优化基站簇形成和每个基站的激活持续时间,以能耗作为性能指标。为了制定、分析和解决节能的BS分簇调度,要求BS在一定时限内为用户提供服务以维持适当的QoS水平。当簇处于活跃状态时,每个簇都是同时传输模式BS的子集。……
