CN109952787A

CN109952787A - 异构网络中的分布式son节能管理

Info

Publication number: CN109952787A
Application number: CN201680090994.8A
Authority: CN
Inventors: S.姆万耶; J.T.阿里托帕; D.N.科恩
Original assignee: Nokia Siemens Networks Oy
Current assignee: Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2019-06-28
Also published as: EP3542573A1; US20190349773A1; US11228915B2; WO2018093397A1; EP3542573A4

Abstract

本公开的实施例针对用于小小区的独立激活和停用的分布式方法和***。方法和***考虑多个节点处的网络业务量而不是仅考虑小小区自己的业务量，并且可以使用现有的X2消息来实现。

Description

异构网络中的分布式SON节能管理

背景技术

异构网络（HetNet）的特征在于部署在多个网络或无线电层中的不同类型的小区。HetNet通常具有宏无线电层和独立的小小区无线电层，诸如微微或毫微微小区层。通常，小小区覆盖完全由宏小区覆盖所叠覆。换句话说，宏小区通常提供完整的覆盖，使得微微小区补充宏小区容量。宏小区和微微小区可以使用不同通信技术的混合，诸如3G、4G和5G。可以独立于宏小区而激活以及停用小小区。

HetNet中的节能管理（ESM）的解决方案使用了三种不同的方法：1）分布式独立解决方案，其中小小区基于其自己的业务量模式并且不考虑网络负载而停用和重新激活，2）使用集中的操作、行政和管理（OAM）服务，其决定何时停用和重新激活小小区，以及3）分布式解决方案，其中使用专有消息，小小区与宏小区交互以决定何时停用或重新激活。在实际的网络部署中，通常是如下的情况，即：宏小区和小小区由不同供应商供应，这限制了用于ESM的专有消息的使用。同时，依赖于小小区的负载的选项1是次优的，因为单独的小小区的负载不反映网络范围的负载条件。例如，由于用户设备（UE）偏好驻留在也可能更靠近UE的小小区上，所以所负载的小小区不一定指示网络的其他元件具有高负载。

用于HetNet ESM的集中自组织网络（CSON）解决方案具有相当大的缺点，主要是由于数据仅间歇地在CSON的中央服务器处可用，这是由于收集性能管理（PM）数据中的较长的粒度时段。收集和处理PM数据的时间延迟限制了CSON以及时的方式动态地响应于当前网络条件的能力。这对于小区重新激活很重要，其中ESM***应能够快速对突然的非预期的业务量增加做出反应而不会引起服务降级或故障。

技术领域

本公开的实施例针对用于异构蜂窝通信网络中的节能管理（ESM）的***和方法。

发明内容

用于异构蜂窝网络中的节能管理（ESM）的方法的实施例包括在包括单个参考小区和多个辅助小区的小区的节电组中的多个辅助小区中的每个辅助小区处接收由参考小区发送的负载消息；由多个辅助小区中的每个将负载消息中的负载值与至少一个预定阈值进行比较；和基于比较的结果而改变多个辅助小区中的仅一个小区的能量管理状态。

比较负载值可以包括将负载值与高阈值和低阈值中的至少一个进行比较。另外，当负载值小于低阈值时能量管理状态可以从活动状态改变为停用状态，并且当负载值大于高阈值时能量管理状态可以从停用状态改变为活动状态。

在实施例中，高阈值和低阈值中的至少一个部分基于相关联的辅助小区的当前业务量水平。小区的组中的多个辅助小区中的每个可以与顺序次序中的排名相关联，并且多个辅助小区中的每个可以根据其在顺序次序中的排名而顺序地被激活或停用。

节电组的每个辅助小区可以具有与参考小区的覆盖区域重叠的覆盖区域。负载消息可以通过参考小区和每个相应辅助小区之间的直接通信链路被发送到多个辅助小区中的每个，并且网络中的每个小区可以属于单个节电组。另外，次序可以基于相应辅助小区贡献于参考小区的频谱效率的程度。

本公开的一些实施例针对无线通信***，具有多个辅助基站，其布置在具有其覆盖区域与多个辅助小区的覆盖区域重叠的单个参考小区的节电组中，其中每个辅助小区由基站服务：接收由参考小区发送的负载消息；并且将负载消息中的负载值与至少一个预定阈值进行比较。在这样的***中，辅助小区的一个基站的能量管理状态基于比较的结果而改变。

在实施例中，当节电组的所有辅助小区处于活动状态时，要停用的第一个辅助小区是节电组的所有辅助小区中的对参考小区的频谱效率贡献最大的辅助小区，并且当节电组的所有辅助小区处于不活动状态时，要激活的第一个辅助小区是节电组的所有辅助小区中的对参考小区的频谱效率贡献最少的辅助小区。

附图说明

图1图示了根据实施例的无线通信***。

图2图示了根据实施例的基站。

图3图示了根据实施例的用于异构网络中的节能管理的过程。

图4图示了根据实施例的节电组。

图5图示了根据实施例的ESM***。

图6A图示了根据实施例的节电组。

图6B图示了图6A的PSG中的节能。

具体实施方式

下面结合附图提供了实施例的详细描述。本公开的范围仅由权利要求限制并且包含许多替代、修改和等同物。尽管以特定次序呈现了各种过程的步骤，但是实施例不一定限于以所列出的次序执行。在一些实施例中，某些操作可以同时地执行、以与所描述的次序不同的次序执行、或完全不执行。

在以下描述中阐述了许多具体细节，以便提供透彻的理解。这些细节是出于示例的目的而提供的，并且实施例可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下根据权利要求来实践。为了清楚起见，没有详细描述与本公开相关的技术领域中已知的技术材料，使得本公开不会不必要地模糊。

图1图示了根据本公开的实施例的联网通信***100。***100包括多个基站102，其每个配备有一个或多个天线104。每个天线104可以为一个或多个小区106中的用户设备（UE）108提供无线通信。基站102具有天线104，其是可以称为接收器的接收天线和可以称为发送器的发送天线。

如本文所使用的，术语“基站”是指在位置中提供的无线通信站并且用作无线网络的中枢。例如，在LTE中，基站102可以是eNodeB。基站可以为宏小区、微小区、微微小区或毫微微小区提供服务。

图1示出基站102a，其向在宏小区106的覆盖区域内的小小区106a提供服务。在实际的蜂窝部署中，多个基站102a可以位于宏小区基站102的小区106内。因此，一个宏小区106的覆盖可以与多个小小区106a重叠。

一个或多个UE 108可以包括蜂窝电话设备、移动热点、膝上型计算机、手持游戏单元、电子书设备和平板PC、以及可以由基站102向其提供无线通信服务的任何其他类型的常见的便携式无线计算设备。在实施例中，任何的UE 108可以与常见的移动计算设备（例如，膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、移动热点、手持游戏单元、电子书设备、个人音乐播放器、视频记录器等）的任何组合相关联，其具有采用任何常见无线数据通信技术的无线通信能力，包括但不限于：GSM、UMTS、3GPP LTE、LTE Advanced、WiMAX等。

***100可以包括回程部分116，其可以促进回程装备或网络控制器设备110、112和114与一个或多个基站102之间的分布式网络通信。如将由本领域技术人员所理解的，在大多数数字通信网络中，网络的回程部分可以包括中间链路118，其在通常是有线线路的网络的主干和位于网络的***处的基站或子网络之间。例如，与一个或多个基站102通信的蜂窝移动设备（例如，UE 108）可以构成本地子网络。任何的基站102与世界其他地方之间的网络连接可以利用到提供商的通信网络的回程部分的链路（例如，经由存在点）发起。

在实施例中，图1的***100的回程部分116可以采用以下常见通信技术中的任何一种：光纤、同轴电缆、双绞线电缆、以太网电缆和电力线电缆、以及本领域中已知的任何其他无线通信技术。在关于各种实施例的上下文中，应理解的是，与各种数据通信技术相关联的无线通信覆盖（例如，基站102）通常基于在网络的特定区域内部署的***基础设施和网络的类型而在不同的服务提供商网络之间变化（例如，GSM、UMTS、LTE、LTE Advanced和基于WiMAX的网络以及在每种网络类型中部署的技术之间的差异）。

网络控制器设备110、112和114中的任何一个可以是与基站分离或在基站处提供的专用的网络资源控制器（NRC）。网络控制器设备110、112和114中的任何一个可以是提供NRC功能的非专用设备。在另一实施例中，NRC是自组织网络（SON）服务器。在实施例中，网络控制器设备110、112和114中的任何一个和/或一个或多个基站102可以独立或协作用于实现与本公开的各种实施例相关联的过程。

根据标准GSM网络，网络控制器设备110、112和114中的任何一个（其可以是NRC设备或可选地具有NRC功能的其他设备）可以与基站控制器（BSC）、移动交换中心（MSC）、数据调度器、或本领域中已知的任何其他常见服务提供商控制设备（诸如无线电资源管理器（RRM））相关联。根据标准UMTS网络，网络控制器设备110、112和114中的任何一个（可选地具有NRC功能）可以与RNC、服务GPRS支持节点（SGSN）、或者本领域中已知的任何其他常见网络控制器设备（诸如RRM）相关联。根据标准LTE网络，网络控制器设备110、112和114中的任何一个（可选地具有NRC功能）可以与eNodeB基站、移动性管理实体（MME）、或本领域中已知的任何其他常见网络控制器设备（诸如RRM）相关联。

在实施例中，网络控制器设备110、112和114中的任何一个、基站102、以及UE 108中的任何一个可以被配置成运行任何公知的操作***。网络控制器设备110、112和114中的任何一个或基站102中的任何一个可以采用任何数量的常见服务器、台式机、膝上型电脑和个人计算设备。

图2图示了根据实施例的基站200（例如，毫微微小区、微微小区、微小区或宏小区基站）的框图。基站200包括节能管理（ESM）处理电路240，包括至少一个中央处理单元（CPU）202。CPU 202可以包括执行算术和逻辑运算的算术逻辑单元（ALU，未示出）和一个或多个控制单元（CU，未示出），其提取指令和来自存储器的存储的内容，然后执行和/或处理它们，在程序执行期间必要时调用ALU。CPU 202负责执行存储在易失性（RAM）和非易失性（ROM）***存储器204上的计算机程序。

ESM电路240可以包括诸如CPU 202的处理器、存储器204和***存储器206。用于实现ESM的各个方面的程序指令可以存储在***存储器206中并且加载到用于与处理器202对接的存储器202的RAM中。另外，ESM电路240可以包括改变基站200的功率状态的功率相关组件、***总线212的元件和用于在基站之间传送ESM相关信息的直接通信链路218等。

基站200还可以包括存储应用和协议处理软件的数据库存储器206、用户接口208、促进跨通信网络的回程部分的LAN和/或WAN部分的通信的网络接口电路210。基站200可以包括促进与一个或多个基站的直接通信的直接通信链路218。对于eNodeB，直接通信链路218可以是X2通信链路。

基站200包括用于无线发送和接收数据的无线电电路220。无线电电路220可以包括发送路径，包括用于将来自***总线212的数字信号转换成要发送的模拟信号的数模转换器230、用于设置模拟信号的频率的上变频器226、以及用于放大要被发到天线214并作为RF信号发送的模拟信号的发送放大器222。

另外，无线电电路220可以包括接收路径，包括用于放大由天线216接收的信号的接收放大器224、用于降低接收信号的频率的下变频器228、以及用于将接收信号输出到***总线212上的模数转换器232。***总线212促进基站200的硬件资源之间的数据通信。

基站200可以包括多个发送/接收路径234，包括多个数模转换器、上变频器和发送放大器以及多个模数转换器、下变频器和接收放大器。另外，天线214和216可以包括用于发送波束成形通信的多个物理天线。在实施例中，基站200可以包括与分布式SON相关联的某个功能。基站200可以使用诸如二进制相移键控（BPSK，具有1比特/符号）、正交相移键控（QPSK，具有2比特/符号）和正交幅度调制（例如，16-QAM、64-QAM等，具有4比特/符号、6比特/符号等）的本领域中已知的任何调制/编码方案。

ESM电路240的一些组件（诸如RAM存储器204）可以服务于基站200中的多个功能，而其他组件可以专用于分布式ESM操作。然而，甚至是可以服务于多个功能的组件可以特别地被配置用于分布式ESM。例如，当RAM被实现用于分布式ESM时，RAM存储ESM特定程序指令以供处理器202的快速访问。

存在在蜂窝通信网络中实现ESM的多种方法。一种方法是允许小小区关于其自己的功率状态做出独立的决定。然而，因为小小区具有有限的网络感知，所以常规实现使小小区基于其单独的业务量水平做出功率状态决定。

这种方法的假设是，当业务量低于某个阈值时，小小区将停用自身。然而，在实践中，这种假设并不总是正确的。在一些情况下，业务量针对所有小区以相似的速率降低，因此没有单个小区到达与其他小区相比如此低的业务量使得其可以容易地被停用。实际上，等待一个小区降低到低于单独的独立阈值可能意味着等待所有小区都是那么低。简单地说，小小区的负载不反映网络范围的负载条件。

因此，独立的小小区ESM决定关于停用不是最优的，并且可能对于重新激活不可用。例如，由于UE对小小区的偏好，或者由于更近，或者由于更好的信号干扰和噪声比（SINR），或者甚至由于网络操作偏差，高负载的小小区不一定指示网络具有高负载。

中央SON（CSON）解决方案尝试通过经由中央服务器（诸如SON服务器或其他OAM元件）协调来补救完全独立ESM的短处。中央服务器实体能够评估多个小区之间的负载，并从其角度以最大化（子）网络中的资源利用率的方式选择停用候选者。CSON ESM的一个挑战是小小区必须总是等待来自中央服务器的停用和重新激活信号。由于OAM元件以较低的频率接收和处理负载数据，所以使用中央方法实现有效的ESM***目前不是可行的。此外，如果小小区失去与OAM的连接，则ESM不能继续。

常规的混合解决方案允许小小区通过专有消息在评估网络负载和决定停用/重新激活候选者时与宏小区通信。如果同一供应商供应所有的宏小区和小小区（在现有网络中，很少是这种情况），则这样的方法工作良好。利用专有消息的ESM解决方案在多供应商HetNet环境中不适用。

本公开的实施例通过使用辅助小区和参考小区之间的非专有信令来以最小延迟共享负载信息而克服这些缺点。

图3示出用于蜂窝电信网络中的分布式ESM的过程300的实施例。在过程300中，在S302处建立节电组（PSG）。PSG包括一组基站，它们彼此协作以高效地管理预定区域中的节能。

图4示出根据实施例的PSG 400的示例。PSG 400可以包括由基站404服务的单个参考小区402，其覆盖区域与多个辅助小区406的覆盖区域重叠。PSG中的每个辅助小区406具有比参考小区402的覆盖区域小的覆盖区域，并且参考小区的覆盖区域与辅助小区的覆盖区域重叠。在这方面，参考小区402可以称为伞型小区，其至少部分与辅助小区406的覆盖区域重叠。

服务于参考小区402的基站404可以是宏小区基站，诸如eNodeB，而辅助小区406可以是小小区，诸如微小区、微微小区或毫微微小区。然而，只要参考小区404的覆盖区域与多个辅助小区406的覆盖区域重叠，则参考小区404不限于是宏小区。类似地，辅助小区406可以是宏小区，并且不要求辅助小区的覆盖区域小于参考小区402的覆盖区域。

在实施例中，PSG 400包括单个参考小区402和可以在没有网络的覆盖的实质损失的情况下被停用的多个辅助小区406。在图4的实施例中，参考小区402主要负责其区域中的覆盖，而辅助小区406可用于加强参考小区402的容量。在实施例中，网络中的每个小区仅属于一个PSG 400。

PSG 400中的各个小区的蜂窝技术可以彼此不同。例如，4G参考小区406可以在具有既是4G又是5G的辅助小区的PSG 400中。在PSG 400中可以包括诸如2G和3G的较旧技术小区。然而，2G和3G标准不提供低延时直接小区到小区通信链路。因此，针对LTE前技术，可能需要附加的基础设施来实现本公开的实施例。

可以通过标识参考小区402并标识其覆盖区域与参考小区406的覆盖区域重叠的小小区406来建立PSG 400。可以使用RF规划工具来确定覆盖区域重叠的量或网络规划人员可以手动地配置组。诸如切换度量之类的网络数据可以用于将小区分配给组，其中给定的小小区被分配给与小小区与其交换了最大切换次数的较大小区相同的PSG 400。

每个PSG 400具有在S304处确定的小区激活和停用的预定次序。例如，每个辅助小区406可以被分配表示其在基于网络负载条件而激活和停用小区的顺序中的位置的排名，例如，1，2，3等。激活和停用的次序可以以最大化网络的频谱效率的方式确定。例如，对频谱效率贡献最少的辅助小区406被首先断电和最后激活，而对频谱效率贡献最大的辅助小区被最后断电和首先激活。

实施例激活辅助小区406开始于在无线电方面离参考小区最远的小区，例如，最靠近参考小区402的边缘的辅助小区。最接近这样的小小区的用户将具有在参考小区402处的最差频谱效率。因此，如果该用户被转移到小小区，则在参考小区处释放更多的资源。

首先激活在无线电方面离参考小区402最远的辅助小区406。例如，图4示出辅助小区C1和C2位于参考小区406的边缘处。最接近这些小小区的用户将具有在参考小区402处的最差频谱效率，与其他辅助小区406相比。图4中的辅助小区406以激活的预期次序编号，其中小区C1将首先激活，C2将第二个激活等。停用在激活的次序的反向上发生。

如在图4中的小区的次序中所看到的，当离基站404的距离416和离小区边缘的距离与次序相关时，它们不是激活次序的仅有决定因素。可以考虑的其他因素包括参考小区402的视轴410和辅助小区406之间的角度412、相对于参考小区的波束宽度408的位置、辅助小区的特性，诸如发送功率、覆盖区域、技术、使用度量，诸如吞吐量等。将小区C2与C3进行比较，可能的是，基于小区相对于视轴410的位置，激活小区C3导致比激活小区C2更高的频谱效率，因为接近小区C2的用户将具有来自参考小区402的更高SINR。

在实施例中，激活次序的最高排名的辅助小区406是对其PSG组400的辅助小区的频谱效率贡献最大的小区。激活次序的最高排名的辅助小区406可以具有与其他辅助小区位置相比具有针对参考小区402覆盖区域的更低的频谱效率的位置。换句话说，可以通过确定针对每个辅助小区406的参考小区402的频谱效率来确定激活次序。

在实施例中，小区选择器基于热基底（floor）的三角测量。热流的模拟可以用于建模参考和辅助小区中的负载，并且热流可以用于确定PSG 400中的激活次序。在热流模型中，参考小区j处的负载可以被认为小区中生成的二次热量，其中小区中的移动设备作为主要的分布式热源。在电池的边缘处生成最大负载（热），使得如果越靠近小区j的边缘的新小小区i被激活，则从小区j转移的负载的水平越高。

下面的等式1认为参考小区402 j具有小区范围Rj并且具有一组辅助小区406 i∈I（i = 1，2，3）。对于辅助i，给定到具有单位负载的每个小区j的距离d_ij，引起的热强度（来自j附近的热点）是：

[等式1]

其中，

d_ij是i和j之间的距离，而R_j是小区j的半径或范围。α是小区j和i之间的线与小区j的方向之间的角度，这对于全向小区将是α=0，因为两个小区之间的线位于沿最大增益的路径。r是热基底的系数，其中假设的默认值为1，其用作一般参数。τ是计及对于给定距离d接收信号根据天线的波束宽度而改变多少的波束宽度因子。

具体而言，对于60°、90°、120°或360°（全向）的不同天线波束宽度，分别地，τ=0.3；0:45；0.5；1。

在等式1中，表示小区负载的热可以根据携带数据（例如，Mbps）或者根据所使用的小区资源（例如，LTE物理资源块）来测量。对于具有负载ρ_j的参考小区j之下的小区激活，ESM***激活由于负载ρ_j而具有最高热强度h_j的辅助小区：

[等式2]

。

对于小区停用，实施例首先禁用其在参考小区上的引起热最低的那些辅助小区，其是具有低负载和/或更靠近参考小区中心的小区。假设参考小区j和辅助小区i、如等式1中所定义的热强度h_ji，ESM***停用具有最低引起热的辅助，但针对其，添加到参考小区中的预期总负载为<（T M高 - T M低）：

[等式3]

。

本领域技术人员将认识到，上述的热流方法可以用于在S304处基于当前网络条件来确定激活和停用次序，以及确定可以针对给定PSG设置的静态次序。例如，可以使用当前或历史负载值针对给定PSG 400运行基于热的模拟，并且结果所得的次序可以被实现为静态激活次序。

存在PSG 400内的通信的若干种可能的方法。为了使辅助小区406独立地激活或停用，了解其他辅助小区的能量状态是有帮助的。为了实现这一点，辅助小区406的基站可以在它们的状态改变时直接彼此消息传送，使得在另一个辅助小区改变其能量状态时向每个辅助小区406通知。然而，这样的方案导致小区之间的相当大量的消息传送。

在另一实施例中，PSG 400中的每个辅助小区406保持预定的激活次序，其对于PSG中的每个辅助小区是相同的。当每个辅助小区406使用相同的过程来确定根据激活次序激活或停用小区的时间并且每个辅助小区都知道其在激活次序中的排名时，每个辅助小区可以独立地确定何时以预定的激活次序激活和停用。

PSG 400中的小区根据组上的负载而激活和停用。因此，在S306处，将负载消息发送到辅助小区406。在实施例中，辅助小区406的激活和停用基于参考小区402的负载，因此，在S306处发送负载消息包括从参考小区402的基站404向同一PSG 400的每个辅助小区406通过直接通信链路414发送负载消息。

图4的直接通信链路414可以是直接有线链路，诸如LTE***中的X2链路。X2链路的属性在LTE标准中规定。类似的直接基站到基站通信链路可能在将来的蜂窝通信标准中出现，其可以出于相同的目的。在其他实施例中，直接通信链路414可以是无线链路，诸如无线控制信道。使用标准化的直接通信链路（诸如X2）的优点是它可以使用来自不同供应商的网络装备来实现。

在S306处发送的负载消息可以以规则的时间间隔发送，诸如每5、10或60秒，或者当负载水平足以触发辅助小区406的状态改变时基于按需发送。基于按需发送负载信号的实施例可以减少在***中存在的信令的总量。在一个特定实施例中，负载消息是如3GPP版本9的X2应用协议（X2AP）中指定的复合可用容量信息元素（IE）。

存在可以根据跨辅助小区406的分布式ESM激活和停用过程而实现的若干个可能的优点。当辅助小区406进行其自己的ESM确定时，不必从中央实体发送控制信号，从而减少网络的内部信令负载。分布式处理也消除了与集中式方法相关联的迟延。

当辅助小区406基于来自参考小区402的负载消息而做出关于其激活状态的独立确定时，可以在辅助小区406和参考小区402之间安装直接通信链路414。然而，没有必要在每个辅助小区406之间建立直接链路。另外，在S306处的标准化消息传送的使用允许来自多个供应商的小区之间的通信。

在PSG 400中的所有小区中定义和配置两个阈值——低负载阈值（ThL）和高负载阈值（ThH）。低阈值ThL指示参考小区402内的低负载水平，在该负载处，一些辅助小区406可以被停用，因为参考小区具有空闲容量并且可以充分地服务于否则将由停用的辅助小区服务的业务量。类似地，高阈值ThH表示在其处参考小区402将受益于将用户切换到辅助小区406的水平。低负载阈值可以是例如10％到40％的值，而高负载阈值可以是50％至70％的值。精确阈值可以在实施例之间变化，并且可以针对特定PSG 400的条件而调整。

图5示出了执行分布式ESM过程300的ESM***的实施例。ESM电路502对应于图2中所示的ESM电路240，并且被设置在PSG 400的每个辅助小区406中。

在图5中，ESM电路502通过直接通信链路508从参考基站504接收PSG负载值506。ESM电路502还从OAM***510接收激活次序数据512。激活次序信息512向辅助小区通知其在次序中的位置或排名以及其PSG中的小区的总数。由辅助小区使用该信息来追踪激活和停用的顺序，使得辅助小区根据其在次序中的排名而激活和停用。可以由辅助小区从OAM***510接收与ESM相关的其他信息，包括阈值水平、对PSG的次序510的更新等。负载消息506和次序值510可以存储在数据库514处。

辅助小区406可以以各种方式追踪它们相对于激活次序的位置。在一个实施例中，PSG 400中的每个辅助小区406被配置有计数器516，计数器516可以包括单独的激活和停用计数器，辅助小区使用其对其激活和停用顺序进行向上或向下计数。在这样的实施例中，可以将停用计数器初始设置为零（0），而将激活计数器设置为等于最高排名停用小区的排名。在实施例中，可以基于周期性为每个辅助小区重置ESM次序，诸如每天或每周一次。

在这样的实施例中，辅助小区406追踪PSG负载506的值，并在第一次负载小于低阈值时发起其停用计数器516。换句话说，辅助小区进入“计划停用”状态。辅助可以继续周期性地检查负载506，并且每当负载小于ThL时它递增停用计数器516，否则它可以重置停用计数器。如果其停用计数器的值大于其排名，则辅助小区406在S308处进入停用状态520，其根据小区停用次序初始设置。

然而，实施例不限于该具体示例。在一些实施例中，在辅助小区改变其状态之前，必须连续超过阈值预定次数。在另一个实施例中，每个辅助小区406可以具有单个计数器516，其指示最高排名的活动小区、最高排名的不活动小区、或追踪激活次序中的位置的某个其他值。

在实施例中，当在S308处停用小区时，重负载的辅助小区406与其他辅助小区不同地处理。例如，可以使用业务量缩放因子（TrafficFactor）来调节停用条件，使得小区仅在DeactivationCounter>TrafficFactor*排名的情况下进入停用状态。取决于由辅助小区406承载的业务量，TrafficFactor可以被设置为大于或等于1。可能的TrafficFactor值的示例是：

1.0——低负载，例如负载<50％

1.5——中等负载，例如50％<负载<75％

2.0——高负载，例如75％<负载。

业务量因子的影响是如果第一辅助小区406负载很重而下一个候选者不是，则业务量因子延迟第一小区的停用，并且在这样做时允许下一个候选者在第一小区之前进入停用状态。如果下一个候选者的停用显著地提高了负载，则可能不会停用第一小区。

在另一个实施例中，可以通过改编高阈值和低阈值来偏置激活条件和停用条件之间的不对称性。阈值可以改编成在质量和服务优先的情况下偏爱激活，或者在优先节能的情况下偏爱停用。

在另一个实施例中，可以通过修改激活和/或停用条件而选择性地将偏置应用到辅助小区406，使得激活或停用更多的辅助小区。特别地，可以修改被用于激活或停用的排名值以优先激活或停用。在实施例中，这种修改可以由OAM***510提供，使得网络运营商具有对分布式ESM实现的一些控制。

当在S308处停用小区时，它们可以通过若干个停用阶段而被分阶段。例如，可以随时间逐渐改变发送功率和/或切换偏移值，以在不引起服务中断或业务量尖峰的情况下鼓励UE从正被停用的辅助小区卸载。

实施例可以在S308处一次同时停用多个小区。例如，在涉及诸如体育场处的单个参考小区下的许多辅助小区406的场景中，业务量可以在相对短的时间内急剧减少。

在第一实施例中，可以允许辅助小区406停用，而不管激活次序中的当前排名。停用条件可以是随时间的业务量的量。实际上，如果辅助小区的负载变得如此之低，即使通过计数也没有达到其转向，则它可能停用自身，即使当它继续计数根据官方顺序停用的小区数时。然后，如果负载增加使得参考小区402超过其上限阈值，则辅助小区406可以立即或者在其否则将根据其在计数器516中的排名激活的同时重新激活自身。

例如，对于具有停用排名7和在时间t1的辅助小区x，最高排名停用小区是3，使得在x针对停用到期之前必须正常地停用再3个小区。如果小区x认识到其负载较低，则即使当它继续计数时它也可以停用自身。然后，如果在另一时间t2，负载增加，则重新激活小区x和排名3小区。在该示例中，小区x进一步优化其能量消耗，但也维持排名计数。

在实施例中，负载消息506从参考基站504发送到辅助小区的速率可以随时间变化。例如，参考基站可以增加负载消息的频率，这有效地增加了辅助小区激活或停用的速率。速率变化的阈值可以显著高于或低于由辅助小区用于确定功率状态的上限阈值和下限阈值。例如，如果上限激活阈值是容量的70％，则速率增加阈值可以是80％。

本领域技术人员将认识到，关于速率变化概念的多种变化是可能的。例如，速率变化可以限于预定数量的后续负载消息506，诸如1或3，之后负载消息传送返回到其正常速率。在另一个实施例中，加速负载消息传送可以继续直到达到另一个阈值，例如，如果上限速率阈值为80％且激活阈值为70％，则负载消息传送速率可能在75％的临时负载值时下降回到默认。可以基于其特定条件将不同的值和触发分配给各种PSG。

当一个或多个辅助小区406处于节能状态并且接收超过高阈值ThH的负载消息506时，激活次序中的最高排名的辅助小区在S310处将其状态改变为活动能量状态。更详细地，当由辅助小区接收到超过高阈值ThH的负载消息506时，处于节能状态的所有辅助小区406可以在预期被激活时进入PlannedToBeActivated状态。然而，在实施例中，仅当接收到高负载消息506时激活最高排名的辅助小区，而其他辅助小区在重新激活之前等待后续负载消息。

由于每次满足低负载条件时停用至少一个小区，所以停用小区的数量至少等于停用事件。因此，最高排名的停用小区可以是其排名等于停用事件的当前计数的小区。

在实施例中，辅助小区计数停用和重新激活事件以使用计数器516保持追踪最高排名的停用小区。当重新激活事件发生时，每个小区将其排名与最高排名的停用小区的排名进行比较，并且如果两者相等则停用自身。否则，当最高排名的停用小区的排名变得等于小区自己的排名时，小区更新最高排名的停用小区排名并最终重新激活自身。

图6A和6B图示了根据本公开的实施例的激活和停用省电组中的辅助小区的实施例。图6A示出了在伞形小区U1A附近的三个扇区小区L1、L2和L3的假设网络布置。小区U1A由小区U2A重叠，使得小区U2A有效地补充小区U1A的覆盖。小区U1A的基站与单载波小区L1A-C的基站共同定位。另外，圆圈L3、L4和L5表示诸如具有全向天线的毫微微小区的小小区。

在图6A所示的实施例中，具有最大覆盖区域的小区（伞形小区U1A）被指定为PSG的参考小区。将其他较小的小区与小区U1A进行比较，并且当较小小区的覆盖区域与U1A的覆盖区域重叠得比其他相邻参考小区多时，将它们作为辅助小区添加至UlA的PSG。因此，从当所有小区被停用时要激活的第一个小区起的激活次序可以是L1B（120°）、L5、L2C（240°）、L4、L3、L2B（120°）、U2A。图6B的激活表中所示的次序是激活次序，其是停用次序的反向。

在图6B中，垂直编号列表示小区激活次序值。网格示出对应小区的功率状态，其中阴影方形表示其中小区处于活动的时间段，而非阴影方形表示其中小区处于不活动的时间段。网格中的每个方形的宽度表示时间间隔，使得从左到右示出辅助小区处于活动或不活动状态的其时间进程。

图6B中的次序值被布置成使得具有次序值“7”的小区（小区L1B）是当所有小区处于活动时要停用的第一个小区，并且具有次序值“1”的小区（小区U2A）是当所有小区处于不活动时要激活的第一个小区。注意，辅助小区U2A最后被停用并且首先被激活，因为根据在S304处确定的次序，其排名得比其他小区低（按停用的次序），由于其与参考小区U1A的重叠的相当的程度。

当从参考小区U1A接收到小于低阈值的负载消息时，具有最低激活次序排名的参考小区改变其状态，使得其在后续的时间段中不活动。接收到小于低阈值的负载消息由“X”指示，而接收到大于高阈值的负载消息由“O”指示。

本公开的实施例为常规的无线通信技术提供了许多优点。可以使用基站处预先存在的硬件来实现实施例。实施例提供分布式ESM而不会严重依赖于集中控制或专有消息，其中较小的小区可以独立地确定何时激活和停用而无需来自OAM***或参考小区的特定触发。由于PSG组的成员分阶段进入或退出激活状态，所以可以在不危害覆盖和网络质量的情况下高效地实现节能。

本公开的实施例也表示对OAM***的改进。虽然实施例可以使用辅助小区和参考小区之间的直接通信链路，但是不要求所有辅助小区之间的直接通信链路。关于LTE网络，与其中所有小区彼此直接通信以共享负载信息的其他分布式解决方案相比，这减少了X2链路建立的量。

本公开描述了避免同时停用和重新激活所有小区的分布式ESM过程和***。在实施例中，所有辅助小区看到负载较低并且它们都递增它们的停用计数器，但一次只有一个小区停用。然后，如果PSG负载（其是参考小区的负载）增加超过下限阈值，则其他小区将停止朝向停用计数并重置其停用计数器。因此，在频谱效率较低的小区之前，将激活频谱效率最高的小区。

Claims

1.一种用于异构蜂窝网络中的节能管理（ESM）的方法，所述方法包括：

在包括单个参考小区和多个辅助小区的小区的节电组中的多个辅助小区中的每个辅助小区处接收由参考小区发送的负载消息；

由多个辅助小区中的每个将负载消息中的负载值与至少一个预定阈值进行比较；和

基于比较的结果而改变多个辅助小区中的仅一个小区的能量管理状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中比较负载值包括将负载值与高阈值和低阈值中的至少一个进行比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其中当负载值小于低阈值时能量管理状态从活动状态改变为停用状态，并且

其中当负载值大于高阈值时能量管理状态从停用状态改变为活动状态。

4.根据权利要求2所述的方法，其中高阈值和低阈值中的至少一个部分基于相关联的辅助小区的当前业务量水平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中小区的组中的多个辅助小区中的每个与顺序次序中的排名相关联。

6.根据权利要求5所述的方法，其中多个辅助小区中的每个根据其在顺序次序中的排名而顺序地被激活或停用。

7.根据权利要求1所述的方法，其中节电组的每个辅助小区具有与参考小区的覆盖区域重叠的覆盖区域。

8.根据权利要求1所述的方法，其中负载消息通过参考小区和每个相应辅助小区之间的直接通信链路被发送到多个辅助小区中的每个。

9.根据权利要求1所述的方法，其中网络中没有小区属于多于一个节电组。

10.根据权利要求1所述的方法，其中次序基于相应辅助小区贡献于参考小区的频谱效率的程度。

11.一种无线通信***，包括：

多个辅助基站，布置在具有其覆盖区域与多个辅助小区的覆盖区域重叠的单个参考小区的节电组中，其中每个辅助小区由基站服务：

接收由参考小区发送的负载消息；并且

将负载消息中的负载值与至少一个预定阈值进行比较，

其中辅助小区的一个基站的能量管理状态基于比较的结果而改变。

12.根据权利要求11所述的***，其中每个基站通过将负载值与高阈值和低阈值中的至少一个进行比较来比较负载值。

13.根据权利要求12所述的***，其中当负载值小于低阈值时能量管理状态从活动状态改变为停用状态，并且

14.根据权利要求12所述的***，其中高阈值和低阈值中的至少一个部分基于相关联的辅助小区的当前业务量水平。

15.根据权利要求11所述的***，其中小区的组中的多个辅助小区中的每个与顺序次序中的排名相关联。

16.根据权利要求15所述的***，其中多个辅助小区中的每个根据其在顺序次序中的排名而顺序地被激活或停用。

17.根据权利要求11所述的***，其中无线通信***的基站包括多个节电组，并且没有基站属于多于一个节电组。

18.根据权利要求11所述的***，其中负载消息通过参考小区和每个相应辅助小区之间的直接通信链路被发送到多个辅助小区中的每个。

19.根据权利要求11所述的***，其中次序基于相应辅助小区贡献于参考小区的频谱效率的程度。

20.根据权利要求19所述的***，其中当节电组的所有辅助小区处于活动状态时，要停用的第一个辅助小区是节电组的所有辅助小区中的对参考小区的频谱效率贡献最大的辅助小区，并且

其中，当节电组的所有辅助小区处于不活动状态时，要激活的第一个辅助小区是节电组的所有辅助小区中的对参考小区的频谱效率贡献最少的辅助小区。