CHƯƠNG 3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG LTE\LTE ADVANCED SỬ DỤNG
3.1 Quản lý công suất cho mạng femtocell xanh
3.1.2 Thuật toán điểu khiển công suất
Ban đầu, mỗi ngày vào buổi sáng sớm, mỗi BS Femto F BS J lại kích hoạt thí điểm truyền tải công suất. Biện pháp của trung bình nhận được sức mạnh của hoa tiêu
(trên nhiều khung hình trung bình ra nhanh chóng hiệu ứng giảm dần) từ Macro BS
Imacro lân cận. BS Femto cấu hình thí điểm truyền tải công suất như vậy mà sức mạnh
thí điểm nhận được từ F-BS và M-BS là giống hệt nhau trung bình tại một bán kính tế bào ban đầu, tức là, Rf Rmin Rindoor . Như vậy, femtocell đầu tiên thí điểm điện Pfj,min
(dBm) được xác định như vậy mà công suất F-BS nhận được Rmin , bằng Imacro , như sau:
Pfj,min Min I( macro L R( min),Pf m, ax)
Ở đây, Pf m, ax và L là công suất tối đa femtocell và tổn thất đường tương ứng. Tự cấu hình ban đầu chỉ cung cấp vùng phủ sóng di động ban đầu của một Rf femtocell, được tinh chế bởi sự điều khiển công suất sau đây tự tối ưu hóa dựa trên các số đo của môi trường vô tuyến và sự phân bố của người sử dụng.
Ban đầu số lượng người dùng (L1 người dùng thường xuyên, L2 người dùng thường xuyên không phải chủ và L3 khách vãng lai) cho mỗi văn phòng Ni (i = 1 .. 3)
= 0. Nó làm tăng đáng kể theo sự xuất hiện của người sử dụng và xác suất truy cập của họ cho doanh nghiệp. Như vậy, mạng doanh nghiệp vẫn còn ở chế độ rỗi của nó, với các tế bào thiết lập tối thiểu của nó Rf = Rmin vô hiệu hóa khu vực femtocell chồng chéo.
Trong khi khu vực quan trọng trong doanh nghiệp vẫn còn bao phủ bởi Macro- BS. Hình dưới đây:
Hình 3.2: Femtocells triển khai trong chế độ rỗi 3.1.2.2 Tối ưu hóa công suất a) Phương pháp tiếp cận
Với các địa điểm của F-BS, vấn đề số lượng để xác định phạm vi vùng phủ di động với chi phí tối thiểu trong thời hạn sử dụng năng lượng. Khái niệm năng lượng tối thiểu phát có xu hướng để làm cho kích thước tế bào càng nhỏ càng tốt, như một giải pháp có thể có tác động tiêu cực đến hiệu suất bàn giao. Để giải quyết vấn đề này, mục tiêu là để thực hiện giảm thiểu sức mạnh với các yêu cầu của việc cho phép đủ sự chồng chéo giữa các tế bào.
Truyền thống liên quan đến việc xác định vấn đề giảm thiểu điện năng như:
- Hệ thống giảm thiểu điện năng: Với một tập hợp các người sử dụng và thiết lập các trạm cơ sở, tìm thấy một tập hợp các chuyển thể trạm cơ sở để cung cấp vùng phủ sóng cho tất cả người dùng. Với khái niệm này, chúng ta không xem xét năng lực của trạm gốc femtocell trong các điều khoản của băng thông có sẵn, hoặc yêu cầu lưu lượng truy cập của người sử dụng. Với mô hình như vậy, vấn đề là một biến thể của vấn đề bao gồm thiết lập, mà là một vấn đề NP-đầy đủ nổi tiếng.
- Người dùng không có cùng những ưu tiên trong việc tiếp cận của họ để mỗi BS Femto, chúng ta cần thêm một tham số ở đây gọi là E phản ánh tỷ lệ đến của
người sử dụng theo cấp truy cập của mình trong hệ thống. E cũng được coi là sự kết hợp của E1, E2 và E3. Trong đó:
+ E1 là tỷ lệ đến L1của người sử dụng chủ thường xuyên.
+ E2 là tỷ lệ đến L2 của người sử dụng thường xuyên.
+ E3 là tỷ lệ đến L3 của người sử dụng là khách.
- Tối ưu hóa vấn đề quyền lực của chúng tôi có thể được mở rộng như sau:
S SS11
Trong đó :
+ S1: Vùng phủ tối đa C ; min(); Khi E(E1,E2) tăng lên đáng kể; năng lượng nhỏ.
+ S2: Vùng phủ phù hợp C với người dùng E di chuyển ở mức thấp; năng lượng nhỏ.
- Sau đây đề xuất một dựa trên kinh nghiệm cải tiến đơn giản cho vấn đề này tối ưu hóa NP. Trong đó:
+ Hệ thống đầu vào: một tập hợp của người sử dụng với ưu tiên L1, L2 và L3, một tập hợp các Femto BS.
+ Đầu ra hệ thống: một mức năng lượng tối thiểu cho các trạm cơ sở và mạng lưới chuyển thể chồng chéo hệ số
b)Thuật toán tối ưu hóa công suất
Hình 3.3: Sơ đồ thuật toán tối ưu hóa công suất văn phòng Thuật toán của chúng tôi được dựa trên ba khái niệm:
1) Biện pháp nhiễu và SINR: F-BS đo mức độ nhiễu tế bào khác I Ri fj nhận được
từ vùng phụ cận của nó (V) của Femto BSS và Macro BS. Vì nó minh họa dưới đây
Hình 3.4: Đo sự can thiệp tế bào khác
Tín hiệu nhiễu nhận được tại biên giới cạnh của tế bào tại lần lặp i được thể hiện bởi:
v P ( )i
I Ri ( fj )k1 ( )i 2 dk j2, fk2R d c( )fji k j, os )k /2 ImacroA L Rs w ( fj
Ở đâydk là khoảng cách giữa F-BS và F-BS. Chúng tôi giả định rằng biên giới của vùng phủ femtocell là một vòng tròn với bán kính Rf , được đánh giá bởi các biểu thức dưới đây:
k D1/
Rfj | k 2/1| (m)
PB0
( )i là công suất macrocell và
Ở đây ta lấy xấp xỉ k( )i , PB và Pf P Lfj w
femtocell F-BS truyền tại lần lặp thứ i. Và α, As và Lw là suy hao đường số mũ và sự tổn thất thâm nhập tường. Sau đó, lặp đi lặp lại, femtocell F-BSJ đánh giá nhận được:
nhiễu cộng với tạp âm; công suất Zu Ri( )= 10log10( I i (R )+W) (Hàm nhiễu) được
đo bởi mỗi người dùng femtocell trong lần lặp thứ i và được đưa trở lại cho femtocell hiện được liên kết F-BS.
2) Cập nhật truyền tải công suất: Dựa trên các biến quyết định SINR thời gian trung bình: Γ như nó được thể hiện bởi:
i(Rfj)Q Ri( fj )Zu Ri( fj ) (dBm) Trong đó:
+ Q R Pi fj fj( )i LR( fj ) (dBm) : đại diện cho công suất thời gian trung bình nhận được của một người sử dụng femtocell Rf (m).
+ Sự tổn thất đường ngoài trời và trong nhà (dB) được mô hình hóa như:
L R( fj ) As10.log(R dsfj / )Lw , khoảng cách tham khảo ds = 1m, thí điểm truyền tải năng lượng của femtocell F-BSj lặp lại thứ (i +1), Pfj( 1)i được cập nhật bởi:
min(Pfjini P1(i1) ,Pfj m, ax ) P (i1) Pfj( )i cho th2 ( )i
th1 fj
min(Pfjini P2(i1) ,Pfj m, ax )
Trong đó:
cho th1 ( )i (Rfj )
cho ( )i (Rfj )th2
- Pini : nó có giá trị của femtocell truyền tải điện năng ban đầu, Pfj min
- P CN P CN P CN P1 ( 1 1 2 2 3 3 )
- P2 (CN P C N P CN P k1 1 2 2 3 3 * )
Các bước điều khiển công suất (dBm), nó phụ thuộc vào:
- (N N N1; 2; 3)Số lượng :
+L1
Điều này được tăng lên theo sự xuất hiện của một cái mới.
+L2 Điều này được cập nhật và lấy trung bình qua các lần lặp lại trước đó.
+ L3 Điều này được cập nhật và trung bình trên i lần lặp trước .
- (CC C1, 2, 3): Trọng số hiển thị như thế nào để chia sẻ tài nguyên và năng lượng theo các cấp độ truy cập của người sử dụng. F-BS cung cấp vùng phủ cho L1sử dụng cao hơn so với L2 sử dụng cao hơn L3 . Đáng kể mở rộng vùng phủ sóng của nó để đảm bảo tính liên tục của dịch vụ cho L1 chủ sử dụng.
- ΔP, ε là các thông số liên tục. P, ε là các thông số liên tục.
3) Bán kính vùng phủ phù hợp: Lặp lại quá trình Femtocell truyền tải tăng công suất bằng cách xem xét kiểm soát công suất P1. Nó phụ thuộc đặc biệt và tương ứng N1 số (như đã xác định mức độ cao của các hệ số C1), số N2 sau đó (bằng cách xem xét mức độ vừa phải của C2 hệ số) và cuối cùng N3 (bằng cách xem xét mức độ thấp của hệ số C3 ). Bán kính vùng phủ hợp lý: Khi truyền tải công suất tăng lặp đi lặp lại, phạm vi vùng phủ femtocell tiến triển dần dần cho đến khi tình trạng ổn định. Thật vậy Pfj( 1)i
được xác định bằng cách so sánh các biến quyết định ( )i (Rfj ) với các giá trị ngưỡng
th1 và th2. Người đầu tiên cho biết phát hiện của năng lượng đáng kể từ một femtocell khác trong vùng lân cận. Thứ hai mức giới hạn khu vực femtocell cho phép chồng chéo.
Nếu th2 là lớn hơn so với SINR ở rìa tế bào, F-BS lặp giảm công suất phát của nó bằng cách xem xét kiểm soát quyền lực bước ΔP, ε là các thông số liên tục. để đạt đến trạng thái ổn định. Phạm vi vùng phủ của nó giảm dần theo mét để tránh chồng chéo femtocell liên đới, và hậu quả để giảm nhiễu