CN102695251A - 移动通信***中的节能方法 - Google Patents

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CN102695251A CN2011100716499A CN201110071649A CN102695251A CN 102695251 A CN102695251 A CN 102695251A CN 2011100716499 A CN2011100716499 A CN 2011100716499A CN 201110071649 A CN201110071649 A CN 201110071649A CN 102695251 A CN102695251 A CN 102695251A
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Abstract

本发明提出了移动通信***中的节能方法。在移动通信***中，由OAM单元实现节能优先级的集中式管理。各基站从OAM单元获取自身以及相邻基站的节能优先级，并根据自身的负载、自身以及相邻基站的节能优先级信息确定是否候选节能基站或候选补偿基站。候选节能基站可以与其相邻基站通信以协商进入节能模式。通过使用本发明中提供的技术方案，可以由OAM单元实现节能优先级的集中管理，并由各基站根据自身的负载情况、自身以及相邻基站的节能优先级信息，动态地确定是否候选节能基站或候选补偿基站、并与相邻基站通信以协商进入节能模式；这样可以灵活、有效地适应负载情况的变化，从而更为合理地实现***节能，同时减少节能模式对***性能的影响。

Description

移动通信***中的节能方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，更具体地，涉及移动通信***中的节能技术。
背景技术
无线接入网络(RAN)设备通常按照处理高峰时间的业务能力进行配置。然而，实际业务量是随着时间而变化的。例如，在白天业务量高，而在深夜业务量低。
通过引入先进的能量管理机制，可以在业务量低的时候(例如深夜)关闭设备及其某些功能，或者限制设备及其某些功能的资源消耗，从而达到节能的目的。例如，基站可以在白天工作于较高发射功率以支持更多业务量，而在深夜业务量较低时降低其发射功率。基站甚至可以在业务量非常低的时候进入休眠模式，不发射数据信号。通过这种方式可以在不降低服务质量的同时节省整个***的能源消耗。
然而，降低发射功率或者进入休眠模式会影响信号覆盖区域，并且某些用户设备需要移交到相邻小区的基站。节能基站及其相邻基站需要执行各自的操作以调整发射功率并且维持用户体验。例如，当某节能基站进入休眠模式时，需要其若干相邻基站增大发射功率以维持无盲区的信号覆盖。
然而，随意地降低发射功率可能造成信号覆盖盲区并显著地影响用户体验，而随意地增加相邻基站的发射功率可能会造成比较严重的小区间干扰。
因此，需要一种具体可行的技术方案以实现在不降低服务质量的情况下节约***的能源消耗。
发明内容
在3GPP的技术规范(TS)和技术报告(TR)中，目前仅提及了节能的高层概念，通过在不同使用场景下关闭基站(例如eNB)来实现节能。然而实现移动通信***节能的具体可行的技术方案尚未出现。
为了满足上述需要，本发明提出了基于节能优先级的技术方案以实现移动通信***中的节能。
在本发明的一个实施例中，提供了一种在OAM单元中用于辅助节能的方法，包括：接收所辖基站的负载报告；至少部分地基于所述基站的负载及其类型，确定所述基站的节能优先级；其中，当一个基站的负载越高时，其节能优先级越低。
在本发明的一个实施例中，提出了一种在基站中用于节能的方法，包括以下步骤：S1.从OAM单元获得所述基站及其相邻基站的节能优先级信息；S2.根据所述基站的负载、所述基站及其相邻基站的节能优先级信息，确定所述基站是否是候选节能基站或候选补偿基站；其中，当所述基站具有最高节能优先级并且所述基站的负载低于第一门限或第二门限，则所述基站是候选节能基站；当所述基站的负载低于第三门限并且所述基站不具有最高节能优先级，则所述基站是候选补偿基站；其中，所述第三门限高于所述第一门限，所述第一门限高于所述第二门限。
在上述在基站中用于节能的方法的一个实施例中，还包括步骤：S3.与所述相邻基站通信以协商进入节能模式。
通过使用本发明中提供的技术方案，可以由OAM(运行、管理和维护)单元实现节能优先级的集中管理，并由各基站实现基于节能优先级的节能基站的分布式确认。各基站可以根据自身的负载情况、自身以及相邻基站的节能优先级信息，动态地确定是否候选节能基站或候选补偿基站、并与相邻基站通信以协商进入节能模式；这样可以灵活、有效地适应***中各基站的负载情况的变化，从而更为合理、有效地实现***节能的目的，同时减少节能模式对***性能的影响。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了根据本发明的一个实施例的移动通信***中的基站(小区)的配置示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的在OAM(运行、管理和维护)单元中用于辅助节能的方法20的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的在基站中用于节能的方法30的流程图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的基站负载的多跳移交；
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示对应的特征。
具体实施方式
本领域技术人员应能理解，对应于不同的协议标准，基站具有不同的特定称谓。例如在LTE***或LTE-A***中，基站又称为节点B(NodeB)或进化节点B(eNB)。本申请中所称的基站，例如但不限于LTE-A***中的进化节点B。
图1示出了根据本发明的一个实施例的移动通信***中的基站小区的配置示意图。图中示出了七个小区及其各自的基站10-16，其中基站11-16所辖小区为基站10所辖小区的相邻小区，基站11-16均为基站10的相邻基站。图1中所示是蜂窝移动通信***中的一种典型配置，图中实线圈大体上示出了各基站的信号覆盖范围。
图2示出了根据本发明的一个实施例的在OAM(运行、管理和维护)单元中用于辅助节能的方法20的流程图。如图所示，该方法20包括两个步骤21和22。
在步骤21中，OAM单元接收所辖基站的负载报告。
在步骤22中，OAM单元至少部分地基于所述基站的负载及其类型，确定所述基站的节能优先级。
其中，当一个基站的负载越高时，其节能优先级越低。
此处所称的负载是一个可以量化的概念，其组成可以包括以下各项的任意组合：
-基站所实际使用的物理资源块；
-基站所辖小区内的用户设备的测量；
-基站所辖小区内的干扰情况。
具体的组合的方式可以通过以上述各项为参数的函数来实现。通常理解，一个基站所实际使用的物理资源块越多，其负载越高；一个基站所辖小区内的用户设备的测量(例如参考信号接收功率)越差，则该基站的负载越高；一个基站所辖小区内的干扰情况越严重，则该基站的负载越高。可以根据需要来选择任何合适的函数以确定基站的负载。例如在本发明的一个实施例中，可以简单地将负载等同于基站所实际使用的物理资源块。
在同一个移动通信***中还可能存在着多种不同类型的基站，例如宏基站(macro BS)、微基站(micro BS)、微微基站(pico BS)、家庭基站(femto BS)。OAM单元在确定一个基站的节能优先级时，还应考虑该基站的类型。例如，两个具有基本相同负载的基站，一个是宏基站、另一个是微基站，则OAM单元可以确定该宏基站的节能优先级高于该微基站。
在本发明的一个实施例中，上述方法20还包括一个步骤：OAM单元将一个基站及其相邻基站的节能优先级信息通知给该基站。具体地，该通知可以是由OAM单元定期地执行，或者可以是响应于基站的请求而执行。但该通知是响应于基站的请求而执行时，可以进一步降低整个***的信令开销。
图3示出了根据本发明的一个实施例的在基站中用于节能的方法30的流程图。如图所示，该方法30包括两个步骤31和32。下面结合图1、图3，以基站10为例来说明该方法30。
在步骤31中，基站10将从OAM单元获得自身及其相邻基站(也就是基站11-16)的节能优先级信息。
该步骤可以基于OAM单元就节能优先级信息的定期通知而实现，或者由基站10根据需要向OAM单元发送请求而得以实现。
在步骤32中，基站10将根据其负载、其节能优先级信息以及相邻基站(也就是基站11-16)的节能优先级信息，确定基站10是否是候选节能基站或候选补偿基站。具体的判断结果根据负载、节能优先级以及三个负载门限来确定。其中，当基站10的节能优先级在其自身以及相邻基站11-16的节能优先级之中为最高，并且基站10的负载低于第一门限或第二门限，则确定基站10是候选节能基站。当基站10的负载低于第三门限并且基站10的节能优先级在其自身以及相邻基站11-16的节能优先级之中并非最高，则确定基站10是候选补偿基站。其中，所述第三门限高于所述第一门限，所述第一门限高于所述第二门限。
如前面所述，此处所称的负载是一个可以量化的概念，其组成可以包括以下各项的任意组合：
-基站所实际使用的物理资源块；
-基站所辖小区内的用户设备的测量；
-基站所辖小区内的干扰情况。
具体的组合的方式可以通过以上述各项为参数的函数来实现。通常理解，一个基站所实际使用的物理资源块越多，其负载越高；一个基站所辖小区内的用户设备的测量(例如参考信号接收功率)越差，则该基站的负载越高；一个基站所辖小区内的干扰情况越严重，则该基站的负载越高。可以根据需要来选择任何合适的函数以确定基站的负载。例如在本发明的一个实施例中，可以简单地将负载等同于基站所实际使用的物理资源块。
在同一个移动通信***中还可能存在着多种不同类型的基站，例如宏基站(macro BS)、微基站(micro BS)、微微基站(pico BS)、家庭基站(femto BS)。不同类型的基站关于发射功率、承载能力等方面具有不同的设置或要求，因此，对于某种类型的基站，存在着与该类型基站相对应的一组三个负载门限(也就是第一门限、第二门限、第三门限)。在步骤32中，基站10应采用与其类型相对应的那一组门限来确定其是否是候选节能基站或候选补偿基站。
在该方法30中，只有候选节能基站才可以启动节能模式，而可能产生的移交和盲区覆盖主要由候选补偿基站来承担。本发明中所提出的节能模式包括：降低发射功率模式或休眠模式。第一门限、第二门限分别作为这两种的节能模式的触发条件之一，使得能够实现更为灵活、精细的节能管理。
在一个实施例中，当基站10确定其自身是候选节能基站或候选补偿基站之后，将向相邻基站11-16发送指示信息，用于指示其是候选节能基站或候选补偿基站的身份状态。
其他基站11-16也均执行类型的步骤，以分别确定各自的身份状态，并向其相邻基站发送相应的指示信息。于是，每一个基站将能够得知其自身以及其相邻基站的(是候选节能基站或候选补偿基站、或两者均不是)身份状态。
当基站10是候选节能基站，方法30还包括步骤33(图中未示出)：基站10与其相邻基站通信以协商进入节能模式。
在一个实施例中，当基站10是候选节能基站、并且其负载低于第二门限，则方法30的步骤33还包括：
-向相邻候选补偿基站发送请求，所述请求指示基站10希望进入休眠模式；
-当接收到来自所述相邻候选补偿基站的补偿确认时，基站10进入休眠模式。
也就是说，负载低于第二门限是候选节能基站进入休眠模式的触发条件之一。候选节能基站进入休眠模式需要相邻候选补偿基站的支持，候选节能基站所服务的用户设备需要移交(handover)给相邻候选补偿基站，候选节能基站的信号覆盖区域也需要由相邻候选补偿基站加以覆盖。相邻候选补偿基站被允许增大发射功率以覆盖由于候选节能基站进入休眠模式可能带来的覆盖盲区。
对于进入休眠模式的基站10，可以基于OAM单元或其他高层的信令而唤醒。当OAM单元或其他高层单元基于用户设备的地址信息发现在基站10的原始覆盖区域内的用户设备的负载高于第二门限，则发送信令消息(例如通过S1接口)给基站10，以指示基站10退出休眠模式。
而负载处于第一门限和第二门限之间是候选节能基站进入降低发射功率的触发条件之一。在一个实施例中，当基站10是候选节能基站，并且其负载低于第一门限并且高于第二门限，则方法30的步骤33包括：-基站10在不产生覆盖盲区的情况下降低其发射功率。该实施例通常发生于基站10所辖小区中不存在边缘用户需要移交(handover)的情况下。图1中的虚线圈大体上示出了基站10降低发射功率后的信号覆盖范围。
在另一个实施例中，当基站10是候选节能基站，并且其负载低于第一门限并且高于第二门限，并且基站10所辖小区中存在边缘用户需要移交，则方法30的步骤33包括：-基站10与相邻候选补偿基站通信以协商移交基站10当前所辖小区的边缘用户。具体地，基站10可以向相邻候选补偿基站发送移交请求，相邻候选补偿基站根据自身的剩余负载能力来决定是否接受移交请求。当基站10接收到相邻补偿基站的接受移交请求的确认，则接着完成移交。然后，基站10在不产生覆盖盲区的情况下降低其发射功率；或者基站10降低其发射功率，而相邻候选补偿基站增大发射功率到不产生覆盖盲区。
在另一个实施例中，当基站10是候选节能基站，并且其负载低于第一门限并且高于第二门限，并且基站10所辖小区中存在边缘用户需要移交，则方法30的步骤33包括：
-根据希望移交的用户设备的接收信号质量报告，按照所述接收信号质量的优劣顺序，依次向所述接收信号质量满足预定条件的相邻候选补偿基站发送移交请求；
-当接收到来自相邻候选补偿基站的移交确认后，移交所述希望移交的用户设备。
这里的接收信号质量报告，可以包括以下各项的任意组合：参考信号接收功率(RSRP)的指示、接收信号强度指示(RSSI)、参考信号接收质量(RSRQ)的指示、信道质量指示(CQI)。也就是说，当用户设备对于一个相邻候选补偿基站的接收信号质量不满足预定条件，则该相邻候选补偿基站不被允许接受该用户设备的移交，以保证该用户设备的接收性能体验。
更具体地，在上述移交请求发送步骤中，基站10首先向负载低于第三门限并且高于第一门限的那些相邻候选补偿基站发送移交请求；当这些相邻候选补偿基站的负载变化到重新高于第三门限，将不再接收新的移交。如果基站10的移交请求未能得到接收确认，或者至少部分地未能得到接收确认，则然后，基站10将向负载低于第一门限的那些相邻候选补偿基站发送移交请求；当这些相邻候选补偿基站的负载变化到重新高于第三门限，将不再接收新的移交。
在一个实施例中，当基站10是候选节能基站，并且其负载低于第一门限并且高于第二门限，并且基站10所辖小区中存在边缘用户需要移交，方法30的步骤33还包括：
-当相邻候选补偿基站均不能接受移交请求，则基站10向相邻候选节能基站发送移交请求。
在一个实施例中，当基站12的负载低于第三门限，并且接收到来自相邻候选节能基站10的移交请求时，方法30在步骤31、32之外还包括：
-如果基站12的剩余负载能力满足所述移交请求时，则确定接受移交，并向相邻候选节能基站10发送移交确认。
在另一个实施例中，当基站12的负载低于第一门限，并且接收到来自相邻候选节能基站10的移交请求时，方法30在步骤31、32之外还包括：
-如果基站12的剩余负载能力不满足所述来自相邻候选节能基站10的移交请求时，确定使得剩余负载能力满足所述来自相邻候选节能基站10的移交请求所需要释放的用户设备；
-根据所述需要释放的用户设备的接收信号质量报告，按照所述接收信号质量的优劣顺序，依次向相邻候选补偿基站发送移交请求。
具体地，基站11-16可以称为基站10的第一跳相邻基站。基站17-19是基站12的相邻基站而并非基站10的相邻基站，基站17-19可以称为基站10的第二跳相邻基站。负载低于第一门限并且剩余负载能力不足的第一跳相邻基站12可以按照与候选节能基站10移交边缘用户相类似的方式，向其相邻的、基站10的第二跳相邻基站17-19发送移交请求。当基站10的第二跳相邻基站的剩余负载能力仍不能满足要求时，还可以进一步向基站10的第三跳相邻基站发送移交请求以释放负载。基站10的更多跳相邻基站的造作以此类推。图4中的箭头大体上示出了这种多跳移交的方式。通过这种多跳移交的方式，可以提高候选节能基站的移交请求得到满足的可能性，从而最大化能量节省，并且可以在整个网络当中平衡负载。
在一个实施例中，当候选节能基站10的相邻基站中那些负载低于第三门限的基站仍不能满足基站10所需要移交的用户设备的接收信号质量的要求，则候选节能基站可以进一步向负载超过第三门限的相邻基站发送移交请求，以请求这些基站向第二跳相邻基站释放部分负载以接收来自基站10的移交。然后，可以再次应用上述的多跳移交方式。
在一个实施例中，当基站10是候选节能基站，并且其相邻基站11-16中不存在候选节能基站或候选补偿基站，方法30在步骤31、32之外还包括：
-按照节能优先级的高低顺序，依次向相邻基站发送请求以请求所述相邻基站释放负载以能够接受所述希望移交的用户设备。
具体地，基站10首先向具有最高节能优先级的第一跳相邻基站发送请求以请求其释放负载。该具有最高节能优先级的第一跳相邻基站将执行本应由候选节能基站所执行的上述方法30。如果基站10的该第一跳相邻基站的相邻基站中那些基站10的第二跳相邻基站不存在候选节能基站或候选补偿基站，则基站10向具有第二高优先级的系一条相邻基站发送请求以请求其释放负载。该具有第二高节能优先级的第一跳相邻基站将执行本应由候选节能基站所执行的上述方法30。如果仍不能满足基站10的移交请求，则基站10向具有第三高节能优先级的第一跳相邻基站发送请求以请求其释放负载，以此类推。
如果基站10的所有第一跳相邻基站仍不能满足其移交请求，则基站10按照节能优先级的高低顺序，进一步向第二跳相邻基站请求释放负载。
在另一个实施例中，某区域存在两个或更多候选节能基站，这多个候选节能基站可以基本上同时启动进入节能模式的程序。而这多个候选节能基站共同的候选补偿基站基于“先到先得”的原则来处理来自这多个候选节能基站的移交请求。而具有相同节能优先级的候选节能基站彼此之间不接收移交。
通过使用本发明中提供的技术方案，可以由OAM(运行、管理和维护)单元实现节能优先级的集中管理，并由各基站实现基于节能优先级的节能基站的分布式确认。各基站可以根据自身的负载情况、自身以及相邻基站的节能优先级信息，动态地确定是否候选节能基站或候选补偿基站、并与相邻基站通信以协商进入节能模式；这样可以灵活、有效地适应***中各基站的负载情况的变化，从而更为合理、有效地实现***节能的目的，同时减少节能模式对***性能的影响。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (14)

1.一种在基站中用于节能的方法，包括以下步骤：
S1.从OAM单元获得所述基站及其相邻基站的节能优先级信息；
S2.根据所述基站的负载、所述基站及其相邻基站的节能优先级信息，确定所述基站是否是候选节能基站或候选补偿基站；其中，当所述基站具有最高节能优先级并且所述基站的负载低于第一门限或第二门限，则所述基站是候选节能基站；当所述基站的负载低于第三门限并且所述基站不具有最高节能优先级，则所述基站是候选补偿基站；
其中，所述第三门限高于所述第一门限，所述第一门限高于所述第二门限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载包括以下各项的任意组合：
所述基站所实际使用的物理资源块；
所述基站所辖小区内的用户设备的测量；
所述基站所辖小区内的干扰情况。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
向相邻基站发送指示信息，用于指示所述基站是候选节能基站或候选补偿基站。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述基站是候选节能基站，还包括：
S3.与所述相邻基站通信以协商进入节能模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述基站的负载低于所述第二门限，所述步骤S3包括：
-向相邻候选补偿基站发送请求，所述请求指示所述基站希望进入休眠模式；
-当接收到来自所述相邻候选补偿基站的补偿确认时，所述基站进入休眠模式。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述基站的负载低于所述第一门限并且高于所述第二门限，所述步骤S3包括：
-所述基站在不产生覆盖盲区的情况下降低其发射功率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
-与相邻候选补偿基站通信以协商移交所述基站当前所辖小区的边缘用户。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
-根据希望移交的用户设备的接收信号质量报告，按照所述接收信号质量的优劣顺序，依次向所述接收信号质量满足预定条件的相邻候选补偿基站发送移交请求；
-当接收到来自相邻候选补偿基站的移交确认后，移交所述希望移交的用户设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
-当相邻候选补偿基站均不能接受所述移交请求，则向相邻候选节能基站发送移交请求。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述基站的负载低于所述第三门限，并且接收到来自相邻候选节能基站的移交请求时，还包括：
-如果所述基站的剩余负载能力满足所述移交请求时，则确定接受移交，并向所述相邻候选节能基站发送移交确认。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述基站的负载低于所述第一门限，并且接收到来自相邻候选节能基站的移交请求时，还包括：
-如果所述基站的剩余负载能力不满足所述来自相邻候选节能基站的移交请求时，确定使得剩余负载能力满足所述来自相邻候选节能基站的移交请求所需要释放的用户设备；
-根据所述需要释放的用户设备的接收信号质量报告，按照所述接收信号质量的优劣顺序，依次向相邻候选补偿基站发送移交请求。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述基站是候选节能基站，并且其相邻基站中不存在候选节能基站或候选补偿基站，还包括：
-按照节能优先级的高低顺序，依次向相邻基站发送请求以请求所述相邻基站释放负载以能够接受所述希望移交的用户设备。
13.一种在OAM单元中用于辅助节能的方法，包括：
接收所辖基站的负载报告；
至少部分地基于所述基站的负载及其类型，确定所述基站的节能优先级；
其中，当一个基站的负载越高时，其节能优先级越低。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述基站及其相邻基站的节能优先级信息通知给所述基站。
CN201110071649.9A 2011-03-21 2011-03-21 移动通信***中的节能方法 Active CN102695251B (zh)

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