异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法

摘要

本发明公开了一种异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，通过区分中继用户所属网络类型，分类选择中继链路。选择宏基站用户作为中继时，在保证中继链路总功耗最低的情况下，采用最小中继功耗比例的方法，控制宏中继用户的功耗比例；选择小基站用户作为中继时，在保证满足链路正常通信所需最低能耗的情况下，采用最小中继功耗比例的方法，降低中继用户的功耗，同时调整小基站中继用户上行链路的有效速率，均衡中继用户接入周边小基站的负载情况。本发明在满足用户正常通信的情况下，控制中继链路的总功耗，降低用户终端功耗同时均衡周边接收基站的负载，适用于实时通信系统。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基站休眠过程中用户端转移路径选择方法，尤其涉及一种异构网络下小基站休眠过程中用户端基于端到端(Device-to-Device，D2D)中继的节能转移路径选择方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

近年来，在频谱资源日益紧张的情况下，为满足人们对移动通信网络的容量和覆盖等多方面不断增长的需求，异构网络中的小基站部署的越来越密集，进而产生了巨大的网络能耗。随着绿色通信概念的兴起，基站休眠方法可以有效优化上述问题，它根据用户的“潮汐”现象，合理的转移用户和关闭低能效的小基站，提高网络的整体能效。

在低能效小基站尝试关闭的过程中，需要将覆盖范围内的用户转移到周边的小基站或者宏基站中。在用户的转移过程中，可以采取基站主动接收或者用户主动接入的方法接入网络。中国专利文献CN 105323830 A公开了一种基于周边基站主动扩大其覆盖范围来接收休眠基站覆盖区域内用户的方法，该方法不需要用户参加基站休眠判断过程，因此不会导致用户终端过多的电池消耗。在实际工程中，基站的覆盖范围的变化需要和添加小区邻区切换关系同步进行，上述方法没有考虑基站扩大覆盖范围后小区邻区切换关系的添加，会引起用户在越区过程中切换不及时或者无法切换，出现掉话现象。EURASIP Journalon Wireless Communications and Networking(2015)2015:117,Dynamic switchingoffalgorithms for pico base stations in heterogeneous cellular networks文中提出一种用户终端主动选择网络接入的方法，周边的基站覆盖范围保持不变。该方法将低能效小基站覆盖范围内的用户先尝试转移到宏基站下，如果所有可能的宏基站不接受转移用户，再尝试转移到邻近的小基站下，该方法可以有效的转移用户。但在方法执行过程中，没有根据用户的实际分布位置考虑其可以直接接入的网络，效率较低。同时上述方法仅考虑了基站的能效，并没有考虑用户终端从小基站切换到宏基站时功耗增大的问题。

在考虑用户终端功耗的问题上，D2D通信技术的引入，可以有效的降低终端的发射功率。D2D通信是一种终端间近距离范围内使用蜂窝频谱资源直接进行数据传输的技术，待休眠基站覆盖范围内的用户可以通过D2D通信建立中继链路接入周边的小基站进行通信，避免了远距离接入宏基站通信的高功耗。在中继链路建立的过程中，中国专利文献CN107135526 A中提出了一种基于最优传输速率的中继链路建立方法，提升D2D终端的数据传输速率，满足终端的自私性，但没有考虑中继节点的功耗问题。在《计算机工程和设计》第38卷第1期《异构网络下基于D2D通信机制的负载均衡策略》文中提出了一种基于功耗的最优中继选择方法，有效的降低中继链路的整体功耗问题，但并没有考虑中继用户功耗在整个链路中功耗比，较高的功耗比对于中继用户来讲存在不公平的问题。同时中继用户上行链路基于最小信干噪比(signal to interferernce plus noise ratio,SINR)准则接入小基站，会使待休眠区域内的用户通过不同的中继用户集中接入到周边部分基站，使周边基站的负载不均衡。本发明的方法在以最小信干噪比准则保证中继链路最小功耗的同时，通过最小化中继用户的功耗比例来保证中继用户的公平性，以及考虑到基站负载情况的最大化中继有效速度，均衡周边基站的负载。通过此方法可以有效的解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，适用于异构网络中小基站休眠其覆盖区域内用户转移的过程，需要转移的用户通过D2D中继的方式建立中继链路，转移到周边的小基站或者宏基站。相对于用户直接由小基站转移到宏基站的方法，该方法能在提供低功耗转移路径、节约用户终端能耗的同时，有效的均衡周边接收用户基站的负载。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，异构网络包含一个宏基站和n个均匀分布的宏用户，n≤200，同时在宏基站覆盖边缘区域分布着N个小基站，N≥5，在任意一个小基站f覆盖范围内随机分布着L个小基站用户，其中f＝1,…,N，L≥5，宏基站具有M个可用的物理资源模块(physicalresourceblock,PRB)，M≤200，其中的F_f个PRB分配给N个小基站进行复用，F_f＝N，在同一时刻使用相同频段PRB(r)进行通信的小基站用户数为F_r，其中1≤r≤N，F_r≥2；

异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，包括以下步骤：

步骤一：选择待休眠小基站覆盖范围内需要转移的任意一个用户C，其中C＝1,…,L，以最大D2D直接通信距离d感知周围是否存在接入其他基站的用户，若不存在，则直接尝试接入宏基站；

步骤二：若周边存在接入其他基站的用户，通过终端的网络识别码识别这些用户接入的基站网络类型；若识别的用户只有宏基站用户时，转入步骤三，若识别的用户为其他类型时，转入步骤四；

步骤三：当识别的用户只有宏基站用户时，选择宏基站用户作为中继用户，中继路径的选择方法为：

首先从潜在的中继链路中以最小SINR准则选出满足正常通信的链路，考虑存在两段链路，第一段链路为需要转移的用户C到中继用户m，第二段链路为中继用户m到宏基站，当同一频段上有一个宏用户和F_r个小蜂窝用户同时通信，则满足中继用户m到宏基站正常通信的最小SINR的约束条件为：

式(1)的分子部分表示中继用户m占用其中任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达宏基站接收端的信号功率，其中为中继用户m的发射功率，

为中继用户m到宏基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户到宏基站接收端的信道状态信息；分别为宏基站接收端的信干噪比，宏基站正常通信的信干噪比门限值；

满足用户C到中继用户m正常通信所需的最小SINR的约束条件为：

式(2)的分子部分表示待休眠区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达中继用户m接收端的信号功率，其中为待休眠区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分别为中继用户m接收端的信干噪比，中继用户m正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，通过最小化链路总功耗和最小化中继功耗比例准则对中继链路进一步选择，计算出在最小SINR下被转移的用户C的功耗：

中继用户m的功耗：

中继用户m的功耗比例为通过穷举法选出同时满足最小化链路总功耗

和最小化中继功耗比例准则的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的最优中继链路接入到宏基站进行通信，转入步骤六；

步骤四：若识别的用户只有小基站用户，转入步骤五；

步骤五：当识别的用户只有小基站用户时，选择小基站用户作为中继用户，首先从潜在的中继链路中以最小SINR准则选出满足正常通信的链路，考虑两段链路，第一段链路为需要转移的用户C到中继用户l，第二段链路为中继用户l到小基站FBS_k，当同一频段上有一个宏用户和F_r个小蜂窝用户同时通信时，则满足中继用户l到小基站FBS_k正常通信的最小SINR的约束条件为：

式(9)的分子部分表示中继用户l占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为中继用户l的发射功率，为中继用户l发射端到小基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；分别为小基站FBS_k接收端的信干噪比，小基站正常通信的信干噪比门限值；待休眠基站覆盖区域内用户C和中继用户l正常通信的所需的最小SINR的约束条件为：

式(10)的分子部分表示待休眠基站覆盖区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为待休眠基站覆盖区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分别为中继用户l接收端的信干噪比，中继用户l正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，通过最小化中继链路总功耗、最小化中继用户功耗比以及第二段中继链路中最大化有效速率对已选出中继链路进一步选择，计算出最小SINR下被转移的用户C的功耗：

中继用户l的功耗：

中继用户l的功耗的比例为链路第二阶段的有效速率为其中R_FBS,l为用户l接入小基站的速率，y_FBS为小基站的负载。其中x_FBS,l为接入小区的指示变量，当x_FBS,l＝1表示用户l接入到小基站，当x_FBS,l＝0表示用户l未接入到小基站，通过穷举法选出同时满足下列条件的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的最优中继链路，转移到周边的小基站进行通信，转入步骤六；

步骤六：待休眠区域内其他用户依次执行上述方法，转入步骤一，直到所有需要转移的用户转移完毕。

一种异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，异构网络包含一个宏基站和n个均匀分布的宏用户，n≤200，同时在宏基站覆盖边缘区域分布着N个小基站，N≥5，在任意一个小基站f覆盖范围内随机分布着L个小基站用户，其中f＝1,…,N，L≥5，宏基站具有M个可用的物理资源模块PRB，M≤200，其中的F_f个PRB分配给N个小基站进行复用，F_f＝N，在同一时刻使用相同频段PRB(r)进行通信的小基站用户数为F_r，其中1≤r≤N，F_r≥2；

异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，包括以下步骤：

步骤一：选择待休眠小基站覆盖范围内需要转移的任意一个用户C，其中C＝1,…,L，以最大D2D直接通信距离d感知周围是否存在接入其他基站的用户，若不存在，则直接尝试接入宏基站；

步骤二：若周边存在接入其他基站的用户，通过终端的网络识别码识别这些用户接入的基站网络类型；若识别的用户只有宏基站用户时，转入步骤三，若识别的用户为其他类型时，转入步骤四；

步骤三：当识别的用户只有宏基站用户时，选择宏基站用户作为中继用户，中继路径的选择方法为：

从潜在的中继链路中以最小SINR准则选出满足正常通信的链路，考虑存在两段链路，第一段链路为需要转移的用户C到中继用户m，第二段链路为中继用户m到宏基站，当同一频段上有一个宏用户和F_r个小蜂窝用户同时通信，则满足中继用户m到宏基站正常通信的最小SINR的约束条件为：

式(1)的分子部分表示中继用户m占用其中任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达宏基站接收端的信号功率，其中为中继用户m的发射功率，

为中继用户m到宏基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户到宏基站接收端的信道状态信息；分别为宏基站接收端的信干噪比，宏基站正常通信的信干噪比门限值；

满足用户C到中继用户m正常通信所需的最小SINR的约束条件为：

式(2)的分子部分表示待休眠区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达中继用户m接收端的信号功率，其中为待休眠区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分别为中继用户m接收端的信干噪比，中继用户m正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，根据最小化链路总功耗和最大有效距离比准则对中继链路进一步选择,最大有效距离比准侧定义为其中D_C,m表示被转移用户到中继用户的距离，D_m,MBS表示中继用户到宏基站的距离,最大有效距离比可以优先选择距离宏基站较近的用户作为中继，降低中继用户功耗,计算出在最小SINR下被转移的用户C的功耗：

中继用户m的功耗：

通过穷举法选出同时满足最小化链路总功耗和最大化有效距离比的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的中继链路接入宏基站进行通信，转入步骤六；

步骤四：若识别的用户只有小基站用户，转入步骤五；

步骤五：当识别的用户只有小基站用户时，选择小基站用户作为中继用户，首先从潜在的中继链路中以最小SINR准则选出满足正常通信的链路，考虑两段链路，第一段链路为需要转移的用户C到中继用户l，第二段链路为中继用户l到小基站FBS_k，当同一频段上有一个宏用户和F_r个小蜂窝用户同时通信时，则满足中继用户l到小基站FBS_k正常通信的最小SINR的约束条件为：

式(9)的分子部分表示中继用户l占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为中继用户l的发射功率，为中继用户l发射端到小基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；分别为小基站FBS_k接收端的信干噪比，小基站正常通信的信干噪比门限值；待休眠基站覆盖区域内用户C和中继用户l正常通信的所需的最小SINR的约束条件为：

式(10)的分子部分表示待休眠基站覆盖区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为待休眠基站覆盖区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分别为中继用户l接收端的信干噪比，中继用户l正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，通过最小化中继链路总功耗、最小化中继用户功耗比以及第二段中继链路中最大化有效速率对已选出中继链路进一步选择，计算出最小SINR下被转移的用户C的功耗：

中继用户l的功耗：

中继用户l的功耗的比例为链路第二阶段的有效速率为其中R_FBS,l为用户l接入小基站的速率，y_FBS为小基站的负载。其中x_FBS,l为接入小区的指示变量，当x_FBS,l＝1表示用户l接入到小基站，当x_FBS,l＝0表示用户l未接入到小基站，通过穷举法选出同时满足下列条件的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的最优中继链路，转移到周边的小基站进行通信，转入步骤六；

步骤六：待休眠区域内其他用户依次执行上述方法，转入步骤一，直到所有需要转移的用户转移完毕。

本发明的目的还可以通过以下技术方案进一步实现：

优选的，所述步骤一的d≤50m。

优选的，当识别的用户类型有两种时，即小基站用户和宏基站用户同时存在，需通过步骤三和步骤五的方法分别选出两种中继链路，然后根据需要转移的用户能耗最小的准侧

选出最佳中继路径接入网络。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过区分中继用户所属网络类型，分类选择中继链路。选择宏基站用户作为中继时，在保证中继链路总功耗最低的情况下，采用最小中继功耗比例的方法，控制宏中继用户的功耗比例；或者采用最大有效距离比的方法，控制中继用户到宏基站的通信距离，两种方法均能最小化中继链路总功耗，降低宏中继用户的功耗，保证宏中继用户的公平性；选择小基站用户作为中继时，在保证满足链路正常通信所需最低能耗的情况下，采用最小中继功耗比例的方法，降低中继用户的功耗，同时调整小基站中继用户上行链路的有效速率，均衡中继用户接入周边小基站的负载情况。当两种中继用户同时存在时，分类使用上述方法，最后通过最小被转移用户功耗准则选出最佳中继节能链路。该方法在满足用户正常通信的情况下，控制中继链路的总功耗，降低用户终端功耗，维持中继用户的公平性，同时均衡周边接收基站的负载，适用于实时通信系统。

附图说明

图1是本发明的基站休眠过程中用户端转移可能路径的模型；

图2是本发明只采用宏基站用户作为中继用户的中继路径选择方法一的流程图；

图3是本发明只采用宏基站用户作为中继用户的中继路径选择方法二的流程图；

图4是本发明只采用小基站用户作为中继用户的中继路径选择方法的流程图；

图5是本发明采用两种类型中继用户的实施例一的流程图；

图6是本发明采用两种类型中继用户的实施例二的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，是本发明的基站休眠过程中用户端转移可能路径的模型。

异构网络包含一个宏基站和n个均匀分布的宏用户，n≤200，同时在宏基站覆盖边缘区域分布着N个小基站，N≥5，在任意一个小基站f覆盖范围内随机分布着l个小基站用户，其中f＝1,…,N，l≥5，宏基站具有M个可用的物理资源模块(physical resourceblock,PRB)，M≤200，其中的F_f个PRB分配给N个小基站进行复用，F_f＝N，在同一时刻使用相同频段PRB(r)进行通信的小基站用户数为F_r，其中1≤r≤M，F_r≥2。

本发明的异构网络中用户端基于D2D中继的节能转移路径选择方法，具体包括以下步骤：

步骤一：待休眠小基站106覆盖范围内的用户C 101以最大D2D直接通信距离d感知周围是否存在非本网络的用户，其中d≤50m，若不存在，则直接尝试接入宏基站105；

步骤二：若周边存在接入其他网络的用户，通过终端的网络识别码识别这些用户接入的网络类型；若识别的用户只有宏基站用户时，转入步骤三，若识别的用户为其他类型时，转入步骤四；

步骤三：当识别的用户只有宏基站用户时，选择宏基站用户作为中继用户，有两种中继路径的选择方法：

如图2所示，方法一为：首先从潜在的中继链路中以最小SINR准侧选出满足正常通信的链路，考虑两段链路，第一段链路为需要转移的用户C 101到中继用户m 102，第二段链路为中继用户m 102到宏基站105，当相同频段上有一个宏基站用户和F_r个小蜂窝用户同时通信，则满足中继用户m>

式(1)的分子部分表示中继用户m占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达宏基站接收端的信号功率，其中为中继用户m的发射功率，为中继用户m到宏基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，

为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户到宏基站接收端的信道状态信息，分别为宏基站接收端的信干噪比，宏基站正常通信的信干噪比门限值，待休眠基站覆盖区域内用户C 101和中继用户m 102正常通信的所需的最小SINR的约束条件为：

式(2)的分子部分表示待休眠区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达中继用户m接收端的信号功率，其中为待休眠区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分别为中继用户m接收端的信干噪比，中继用户m正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，通过最小化链路总功耗和最小化中继功耗比例准则对中继链路进一步选择，计算出在最小SINR下被转移的用户C 101的功耗：

中继用户m 102的功耗：

中继用户m 102的功耗比例为通过穷举法选出同时满足下列条件的中继链路，即最优中继路径为：

需要转移的用户通过选出的最优中继链路接入到宏基站进行通信，转入步骤七；

如图3所示，方法二为：从潜在的中继链路中以最小SINR准则选出满足正常通信的链路，考虑存在两段链路，第一段链路为需要转移的用户C到中继用户m，第二段链路为中继用户m到宏基站，当同一频段上有一个宏用户和F_r个小蜂窝用户同时通信，则满足中继用户m到宏基站正常通信的最小SINR的约束条件为：

式(1)的分子部分表示中继用户m占用其中任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达宏基站接收端的信号功率，其中为中继用户m的发射功率，

为中继用户m到宏基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户到宏基站接收端的信道状态信息；分别为宏基站接收端的信干噪比，宏基站正常通信的信干噪比门限值；

满足用户C到中继用户m正常通信所需的最小SINR的约束条件为：

式(2)的分子部分表示待休眠区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N，发射信号经过无线信道衰减到达中继用户m接收端的信号功率，其中为待休眠区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为该小基站用户发射端到中继用户m接收端的信道状态信息；分别为中继用户m接收端的信干噪比，中继用户m正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，根据最小化链路总功耗和最大化有效距离比准则对潜在的中继链路进一步选择，最大有效距离比准侧定义为其中D_C,m表示被转移用户到中继用户的距离，D_m,MBS表示中继用户到宏基站的距离，最大有效距离比可以优先选择距离宏基站较近的用户作为中继，降低中继用户功耗,计算出在最小SINR下被转移的用户C的功耗：

中继用户m的功耗：

通过穷举法选出同时满足最小链路总功耗和最大有效距离比准则的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的中继链路接入宏基站进行通信，转入步骤七；

步骤四：若识别的用户只有小基站用户，转入步骤五，若识别的用户中宏基站用户和小基站用户同时存在，转入步骤六；

步骤五：如图4所示，当识别的用户只有小基站用户时，选择小基站用户作为中继用户，首先从潜在的中继链路中以最小SINR准侧选出满足正常通信的链路，需要考虑两段链路，第一段链路为需要转移的用户C 101到中继用户l 103，第二段链路为中继用户l 103到小基站FBS_k>r个小蜂窝用户同时通信时，则满足中继用户l>

式(9)的分子部分表示中继用户l占用任意一个频段PRB(r)后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为中继用户l的发射功率，为中继用户l发射端到小基站接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l所属的小基站FBS_k接收端的信道状态信息；分别为小基站FBS_k接收端的信干噪比，小基站正常通信的信干噪比门限值，待休眠基站覆盖区域内用户C>

式(10)的分子部分表示待休眠基站覆盖区域内用户C占用任意一个频段PRB(r)

后,1≤r≤N,发射信号经过无线信道衰减到达小基站接收端的信号功率，其中为待休眠基站覆盖区域内用户C的发射功率，为用户C发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分母部分表示该频段PRB(r)上的白噪声功率值以及占用相同频道进行通信的小基站用户和宏基站用户带来的干扰信号功率值，其中N₀为白噪声功率，为占用相同频段的宏基站用户的发射功率，为宏基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；为占用相同频段的小基站用户的发射功率，为其他小基站用户发射端到中继用户l接收端的信道状态信息；分别为中继用户l接收端的信干噪比，中继用户l正常通信的信干噪比门限值；

在选出满足正常通信条件的链路后，通过最小化中继链路总功耗，最小化中继用户功耗比以及第二段链路终最大化有效速率对已选出的中继链路进一步选择；计算出最小SINR下被转移的用户C 101的功耗：

中继用户l 103的功耗：

中继用户l 103的功耗的比例为链路第二阶段的有效速率为其中R_FBS,l为用户l接入小基站的速率，y_FBS为小基站的负载。其中x_FBS,l为接入小区的指示变量，当x_FBS,l＝1表示用户l接入到小基站，当x_FBS,l＝0表示用户l未接入到小基站，通过穷举法选出同时满足下列条件的中继链路，即最优中继链路为：

需要转移的用户通过选出的最优中继链路，转移到周边的小基站进行通信，转入步骤七；

步骤六：当识别的用户类型有两种时，即小基站用户和宏基站用户同时存在。如图5、6所示，需通过步骤三和步骤五的方法分别选出两种中继链路，然后根据被转移的用户能耗最小的准侧选出最佳中继路径接入网络；

步骤七：待休眠区域内其他用户依次执行上述方法，转入步骤一，直到所有需要转移的用户转移完毕，方法结束。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。