CN102340825A - 移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和*** - Google Patents

移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和***。该方法主要包括：当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，邻小区的基站向本小区的基站发送负载接收请求，本小区的基站接收到邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收邻小区的负载；否则，拒绝接收邻小区的负载，向邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。本发明实施例能根据***实时负载情况，自动对高负载小区进行负载均衡转移，能在保证***吞吐量的前提下，对轻负载小区进行负载接管并关闭进行节能，具有较高的能量效率增益。

Description

移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和***。 
背景技术
由于CO2(二氧化碳)排放的增加和功耗成本的增加，节能问题在无线移动通信领域中越来越受关注。3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)和以太网项目都对节能问题进行了讨论研究。 
在3GPP等移动通信网络中，基站的部署如小区大小，micro(微小区)的数目和位置对移动通信***的功耗性能都有很大的影响。运营商在部署网络时为了保证移动通信***的容量和用户QoS(Quality of Service，服务质量)需求，一般根据高峰期的负载情况来进行规划，但是用户的一些行为会使***负载随着时间波动，比如夜晚相对于白天***负载会急剧降低、白天用户从居民区移动到工作区夜晚又从工作区移回居民区，***负载都会发生变化。如果***一直以部署时的设置进行工作，将带来大量不必要的能量浪费。 
现有技术中的一种移动通信***的负载控制方法为：基于静态的机制，通过估计***的负载变化情况，规定特定时间内开关特定小区来对***的负载进行调整。 
上述现有技术中的移动通信***的负载控制方法的缺点为：该方法只适合特定负载变化场景，应用的范围受到限制，节能效果不好。 
发明内容
本发明的实施例提供了一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法和***，以实现提高移动通信***的吞吐量，使移动通信***具有较高的能量效率增益。本发明的目 的是通过以下技术方案实现的： 
一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，包括： 
当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，所述邻小区的基站向本小区的基站发送负载接收请求 
所述本小区的基站接收到所述邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载；否则，拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。 
一种移动通信***中基于负载转移的节能控制***，包括： 
邻小区的基站，用于当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，向本小区的基站发送负载接收请求； 
本小区的基站，用于接收所述邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载；否则，拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。 
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例具有动态自组织性，能根据***实时负载情况，自动对高负载小区进行负载均衡转移，对轻负载小区进行负载接管并关闭进行节能，从而能够提高移动通信***的吞吐量，降低移动通信***堵塞率，而且具有较高的能量效率增益。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为本发明实施例一提供的一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法的处理流程图； 
图2为本发明实施例一提供的一种多层网络的组网示意图； 
图3为本发明实施例一提供的一种多层网络的组网示意图； 
图4为本发明实施例二提供的一种移动通信***中基于负载转移的节能控制***的结构示意图。 
图5为本发明实施例三提供的一种移动通信***中基于负载转移的节能控制***的具体结构图。 
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。 
实施例一 
负载均衡是3GPP移动通信网络中的一个典型自组织网络应用。当移动通信***中的部分小区负载过高时，通过负载均衡可以使***负载分布均匀，降低***阻塞率，提高***性能。 
基于上述负载均衡原理，该实施例提供的一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤： 
步骤11：当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时，邻小区的基站向本小区的基站发送负载接收请求，本小区的基站接收到邻小区的基站发送的负载接收请求。 
本发明实施例设置三个基站的小区的负载的门限： 
1、负载过载门限，小区负载高于此值时表示小区处于过载状态，需进行负载均衡来转移负载； 
2、负载接收门限，小区负载高于此值时不再接收邻居小区转移过来的负载； 
3、负载节能门限，小区负载低于此值时表示小区处于轻载状态，需进行负载均衡来转移全部负载，转移全部负载后关闭小区，小区进入节能模式。 
邻小区的基站实时监测邻小区的负载值，取设定时间段内的负载值的平均值作为邻小区的负载值。当邻小区的基站判断邻小区的负载低于上述负载节能门限时，所述邻小区的基站向所述本小区的基站发送负载接收请求，请求所述本小区的基站接收到所述邻小区的基站的全部负载。 
在实际应用中，上述邻小区的基站可以同时向多个和其相邻的小区的基站发送上述负载接收请求。 
在实际应用中，所述的邻小区可以是所述的本小区的水平方向的邻居小区或者是所述的本小区的垂直方向的邻居小区。比如，在图2所示的多层网络中，本小区位于第二层网络，该第二层网络可以为GSM(System of Mobile communication，全球移动通讯***Global)网络，邻小区位于第一层网络，该第一层网络可以为LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络。 
步骤12、本小区的基站判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，执行步骤13；否则，执行步骤14。 
本小区的基站实时监测本小区的负载值，取设置时间段内的负载值的平均值作为本小区的负载值。 
当本小区的基站接收到上述负载接收请求后，判断本小区的负载值是否小于上述设置的负载接收门限后，如果是，执行步骤13；否则，执行步骤14。 
步骤13、上述本小区的基站将所述负载接收门限减去本小区的负载值得到一定数值的负载值，所述本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知，所述本小区的基站接收所述邻小区的所述一定数值的负载值的负载。在上述负载转移过程中，当本小区的基站大于上述负载接收门限后，上述本小区的基站将不再接收邻小区的负载。 
执行步骤16。 
步骤14、上述本小区的基站拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的拒绝接收通知消息。 
所述的邻小区的基站接收到所述拒绝接收通知消息之后，向其他基站发送负载接收请求，当其他基站接收了所述邻小区的负载后，所述邻小区的负载从小于上述负载节能门限减少到0，则上述邻小区关闭，处于节能模式，并广播通知所有的邻居基站。 
当上述邻小区向所有的邻居小区发送了负载接收请求，并进行了相应的负载转移后，所述邻小区的负载仍然没有从小于上述负载节能门限减少到0，则上述邻小区的基站可以选择执行步骤15或者步骤15`。 
步骤15、邻小区的基站向本小区的基站发送负载转移请求，本小区的基站将本小区的部分负载转移到其它小区的基站，直到本小区的负载小于负载接收门限。 
上述邻小区的基站选取向其发送了拒绝接收通知消息的基站，比如，选取所述本小区的基站，向所述本小区的基站发送负载转移请求。 
所述的本小区的基站接收到所述负载转移请求后，判断本小区的负载大于所述负载接收门限后，向其它小区的基站发送负载转移请求，将本小区的部分负载转移到所述其它小区的基站，直到本小区的负载小于所述负载接收门限。 
执行步骤13。 
步骤15`、上述邻小区的基站检测是否存在处于节能模式的邻居小区，若存在，则将处于节能模式的邻居小区唤醒，然后，向唤醒的小区发送负载接收请求。 
执行步骤16。 
步骤16、邻小区的负载从小于负载节能门限减少到0，邻小区关闭，处于节能模式。 
随着LTE的部署，多层无线覆盖越来越普遍，在图3所示的多层网络的结构示意图中，LTE宏小区和LTE微小区构成了异构网络，LTE宏小区和GSM宏小区构成了Inter-RAT多层覆盖。在实际应用中，可以选择处于最底层的小区不进行节能操作，以防止上层小区被关闭而出现覆盖漏洞的问题。因此不仅负载转移可在水平方向和垂直方向进行，而且底层不进行节能可以避免关闭上层小区后的覆盖漏洞问题。 
实施例二 
基于上述负载均衡原理，该实施例提供的一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法的处理流程如图4所示，包括如下的处理步骤： 
步骤41：邻小区的基站实时监测邻小区的负载值，取设定时间段内的负载值的平均值作为邻小区的负载值。当邻小区的基站判断邻小区的负载高于上述负载过载门限时，所述邻小区的基站向所述本小区的基站发送负载接收请求，请求所述本小区的基站接收到所述邻小区的基站的部分负载，该部分负载为所述邻小区的负载减去所述负载过载门限。 
在实际应用中，上述邻小区的基站可以同时向多个和其相邻的小区的基站发送上述负载接收请求。 
步骤42、本小区的基站实时监测本小区的负载值，取设置时间段内的负载值的平均值作为本小区的负载值。 
当本小区的基站接收到上述负载接收请求后，判断本小区的负载值是否小于上述设置的负载接收门限后，如果是，上述本小区的基站将所述负载接收门限减去本小区的负载值得到一定数值的负载值，向所述邻小区的基站发送负载接收通知，所述本小区的基站接收所述邻小区的所述一定数值的负载值的负载；否则，执行步骤43。 
步骤43、上述本小区的基站拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的拒绝接收通知消息。 
步骤44、所述的邻小区的基站接收到所述拒绝接收通知消息之后，向其他基站发送负载接收请求，当其他基站接收了所述邻小区的负载后，所述邻小区的负载从大于上述负载过载门限减少到小于上述负载过载门限，上述邻小区不再向其他小区发送负载接收请求。 
当上述邻小区向所有的邻居小区发送了负载接收请求，并进行了相应的负载转移后，所述邻小区的负载仍然没有从大于上述负载过载门限减少到小于上述负载过载门限，则上述邻小区的基站向本小区的基站发送负载转移请求。 
步骤46、所述本小区的基站接收到所述负载转移请求后，判断本小区的负载大于所述负载接收门限后，向其它小区的基站发送负载转移请求，将本小区的部分负载转移到所述其它小区的基站，直到本小区的负载小于所述负载接收门限。然后，所述本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知 
步骤47、上述邻小区的基站向上述本小区的基站进行负载转移，直到邻小区的负载从大于负载过载门限减少到小于负载过载门限。在上述负载转移过程中，当本小区的基站大于上述负载接收门限后，上述本小区的基站将不再接收邻小区的负载。 
在上述步骤44中，上述邻小区的基站还可以检测是否存在处于节能模式的邻居小区，若存在，则将处于节能模式的邻居小区唤醒，然后，向唤醒的小区发送负载接收请求。 
实施例三 
该实施例提供了一种移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其具体结构如图5所示，包括： 
邻小区的基站51，用于当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，向本小区的基站发送负载接收请求； 
本小区的基站52，用于接收所述邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载；否则，拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。 
具体的，所述的本小区的基站52，还用于实时监测本小区的负载值，取设置时间段内 的负载值的平均值作为本小区的负载值； 
当判断本小区的负载值小于设置的负载接收门限后，将所述负载接收门限减去本小区的负载值得到一定数值的负载值，所述本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知，接收所述邻小区的所述一定数值的负载值的负载。 
具体的，所述的邻小区的基站51，还用于当所述邻小区的负载从小于所述负载节能门限减少到0，则关闭所述邻小区，使所述邻小区处于节能模式，并广播通知所有的邻居基站； 
当所述邻小区的负载从大于上述负载过载门限减少到小于上述负载过载门限，所述邻小区的基站不再向其他小区的基站发送负载接收请求。 
具体的，所述的邻小区的基站51，还用于接收到所述通知消息之后，向所述的本小区的基站发送负载转移请求； 
具体的，所述的本小区的基站52，还用于接收到所述负载转移请求后，判断本小区的负载大于所述负载接收门限后，向其它小区的基站发送负载转移请求，将本小区的部分负载转移到所述其它小区的基站，直到本小区的负载小于所述负载接收门限，向所述邻小区的基站发送负载接收通知，并接收所述邻小区的负载。在负载转移过程中，当本小区的基站大于上述负载接收门限后，上述本小区的基站将不再接收邻小区的负载。 
具体的，所述的邻小区的基站51，还用于当所述邻小区的负载低于设置的负载节能门限或者高于设置的负载过载门限时，检测是否存在处于节能模式的邻居小区，若存在，则将所述处于节能模式的邻居小区唤醒，向唤醒的处于节能模式的邻居小区发送负载接收请求。 
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。 
综上所述，本发明实施例具有动态自组织性，能根据***实时负载情况，自动对高负载小区进行负载均衡转移，对轻负载小区进行负载接管并关闭进行节能，关闭后的小区根据负载情况能自动开启。动态性提高了节能效果，自组织性较少了人工干预开销，能够提高***吞吐量，降低***堵塞率，而且具有较高的能量效率增益。 
本发明实施例对轻负载小区进行负载转移操作，并对由于邻居小区负载较高而拒绝接管负载的情况进行请求负载转移处理，这些机制能确保轻负载小区更早更顺利的进入节能模式，具有更加的节能效果。 
本发明实施例能处理***中热点引起的部分区域负载不均匀而导致用户阻塞、***吞吐量下降的情况。在本发明实施例中，通过设置最底层小区不进行节能操作，能避免一些动态机制中出现的覆盖漏洞问题。 
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (10)

1.一种移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，其特征在于，包括：
当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，所述邻小区的基站向本小区的基站发送负载接收请求
所述本小区的基站接收到所述邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载；否则，拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。
2.根据权利要求1所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，其特征在于，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载，包括：
本小区的基站实时监测本小区的负载值，取设置时间段内的负载值的平均值作为本小区的负载值；
当判断本小区的负载值小于设置的负载接收门限后，将所述负载接收门限减去本小区的负载值得到一定数值的负载值，所述本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知，接收所述邻小区的所述一定数值的负载值的负载。
3.根据权利要求1所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，其特征在于，所述的方法还包括：
当所述邻小区的负载从小于所述负载节能门限减少到0，则所述邻小区关闭，处于节能模式，并广播通知所有的邻居基站；
当所述邻小区的负载从大于所述负载过载门限减少到小于所述负载过载门限，所述邻小区的基站不再向其他小区的基站发送负载接收请求。
4.根据权利要求1或2或3所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，其特征在于，所述的向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息之后，还包括：
所述的邻小区的基站接收到所述通知消息之后，向所述的本小区的基站发送负载转移请求；
所述的本小区的基站接收到所述负载转移请求后，判断本小区的负载大于所述负载接收门限后，向其它小区的基站发送负载转移请求，将本小区的部分负载转移到所述其它小区的基站，直到本小区的负载小于所述负载接收门限；
所述的本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知，并接收所述邻小区的负载。
5.根据权利要求1或2或3所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制方法，其特征在于，所述的方法还包括：
当所述邻小区的负载低于设置的负载节能门限或者高于设置的负载过载门限时，所述邻小区的基站检测是否存在处于节能模式的邻居小区，若存在，则将所述处于节能模式的邻居小区唤醒，向唤醒的处于节能模式的邻居小区发送负载接收请求。
6.一种移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其特征在于，包括：
邻小区的基站，用于当邻小区的负载低于设置的负载节能门限时或者高于设置的负载过载门限时，向本小区的基站发送负载接收请求；
本小区的基站，用于接收所述邻小区的基站发送的负载接收请求后，判断本小区的负载是否小于设置的负载接收门限，如果是，则接收所述邻小区的负载；否则，拒绝接收所述邻小区的负载，向所述邻小区的基站发送本小区的负载大于负载接收门限的通知消息。
7.根据权利要求6所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其特征在于：
所述的本小区的基站，还用于实时监测本小区的负载值，取设置时间段内的负载值的平均值作为本小区的负载值；
当判断本小区的负载值小于设置的负载接收门限后，将所述负载接收门限减去本小区的负载值得到一定数值的负载值，所述本小区的基站向所述邻小区的基站发送负载接收通知，接收所述邻小区的所述一定数值的负载值的负载。
8.根据权利要求6所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其特征在于：
所述的邻小区的基站，还用于当所述邻小区的负载从小于所述负载节能门限减少到0，则关闭所述邻小区，使所述邻小区处于节能模式，并广播通知所有的邻居基站；
当所述邻小区的负载从大于上述负载过载门限减少到小于上述负载过载门限，所述邻小区的基站不再向其他小区的基站发送负载接收请求。
9.根据权利要求6或7或8所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其特征在于：
所述的邻小区的基站，还用于接收到所述通知消息之后，向所述的本小区的基站发送负载转移请求；
所述的本小区的基站，还用于接收到所述负载转移请求后，判断本小区的负载大于所述负载接收门限后，向其它小区的基站发送负载转移请求，将本小区的部分负载转移到所述其它小区的基站，直到本小区的负载小于所述负载接收门限，向所述邻小区的基站发送负载接收通知，并接收所述邻小区的负载。
10.根据权利要求6或7或8所述的移动通信***中基于负载转移的节能控制***，其特征在于：
所述的邻小区的基站，还用于当高于设置的负载过载门限时，检测是否存在处于节能模式的邻居小区，若存在，则将所述处于节能模式的邻居小区唤醒，向唤醒的处于节能模式的邻居小区发送负载接收请求。
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