小型基站睡眠策略以提高能源效率

小型网络提供了一种有前景且可行的方法，以满足对高数据速率无线应用日益增长的需求。随着小型基站部署数量的预计增加，能源效率（EE）成为一个至关重要的系统设计参数，从生态可持续性的角度来看需要进行思考。提高能源效率的一种方法是关闭小型基站（BS）或保持其在节能模式下，同时保持用户体验的服务质量（QoS）。以“比特/焦耳”为指标，我们旨在通过引入多种深度的睡眠状态来优化能源效率。使用基于随机几何的异构蜂窝网络（HCN）模型，我们推导出在不同睡眠模式下小型基站的异构K层无线网络中的覆盖概率、平均可实现速率和能源效率。然后，我们尝试在1）随机睡眠策略和2）战略性睡眠策略下，最大化能源效率，同时对覆盖概率和唤醒时间施加约束。由于能源效率的非凸性，我们提出了一种低复杂度的近似最优解决方案，通过最大化能源效率的下界来实现。我们使用交替迭代的方法来解决结果多变量优化问题。模拟结果确认了该方案的有效性。在随机睡眠策略下，能源效率约提高30%，模拟表明采用战略性睡眠策略时瞬时能源效率可以进一步提高15%。