專利名稱：一種降低基站耗能的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種降低基站耗能的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，各大型企業(yè)積極努力在生產(chǎn)、運營環(huán)節(jié)盡可能的 降低耗能，通信運營商作為耗能大戶，節(jié)能減排的任務(wù)更加艱巨。而運營商的高耗能主要由 機房里的基站等耗電設(shè)備產(chǎn)生，因此把基站的耗能降低是實現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵。
針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)下提供了以下兩種解決方案 第一種解決方案為對基站機房的環(huán)境進行改造來達到降低基站耗能的目的；例 如，通過智能控制環(huán)境溫度來降低機房內(nèi)基站的耗能。但是使用上述方案，需要在機房內(nèi)安 裝空調(diào)控制器，溫度傳感器，并對機房排氣管道進行改裝；這樣雖然能夠起到降低基站耗能 的作用，但是需要投入大量的資金來改造機房環(huán)境，并且設(shè)備維護費用也比較高，從而大大 增加了基站運營成本。 第二種解決方案為對基站的載頻級別和基站覆蓋小區(qū)范圍內(nèi)的功率進行動態(tài)調(diào) 整來達到降低基站耗能的目的。使用上述方案雖然可以僅通過對基站進行軟件設(shè)置來實現(xiàn) 降低基站耗能的目的，但是，目前大多數(shù)設(shè)備的硬件配置都還不能夠有效支持上述方案，因 此，使用上述方案并不能在較大的范圍內(nèi)實現(xiàn)降低基站耗能的目的。 綜上所述，現(xiàn)有解決方案的實現(xiàn)效果均不理想，因此，需要提供一種新的方案來解 決降低基站耗能的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種降低基站耗能的方法、裝置及系統(tǒng)，用以實現(xiàn)基站系統(tǒng)的 節(jié)能減排。 本發(fā)明實施例提供的具體技術(shù)方案如下 —種降低基站耗能的方法，所述基站包括至少兩個射頻輸出端，所述方法包括
接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息； 根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由 至少兩個定向天線輸送； 根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。 —種信號切換裝置，用于包括至少兩個射頻輸出端的基站系統(tǒng)，包括 通信單元，用于接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息； 開關(guān)控制器，用于根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向
天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸送； 開關(guān)，用于根據(jù)開關(guān)控制器的指示完成切換操作。 —種基站系統(tǒng)，包括 基站收發(fā)臺，包括至少兩個射頻輸出端，用于通過所述射頻輸出端向客戶端發(fā)射信號； 信號切換裝置，用于接收到用以通知從忙時向閑時切換的指示消息時，根據(jù)該指 示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸 送； 控制服務(wù)器，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。 本發(fā)明實施例中，基站系統(tǒng)中的信號切換裝置接收用于通知從忙時向閑時切換的
指示消息，并將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定向
天線輸送，同時，控制服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。這樣，
基站信號發(fā)射功率的高低，便與系統(tǒng)"忙時"和"閑時"的需求相吻合，從而有效地降低了基
站在"閑時"的能源消耗，進而從整體上降低了基站的耗能，實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果。


圖1為本發(fā)明實施例中基站信號覆蓋示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例中通信系統(tǒng)體系架構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明實施例中信號切換裝置功能結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明實施例中信號切換裝置調(diào)整基站信號覆蓋方式流程圖。
具體實施例方式
為了使基站系統(tǒng)的節(jié)能減排達到理想效果，本發(fā)明實施例中，在基站收發(fā)臺的饋 線線路中安置一信號切換裝置，該信號切換裝置接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消 息，并根據(jù)該指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少 兩個定向天線輸送；同時，遠程的控制服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號 發(fā)射功率。其中，將指定射頻輸出端發(fā)射的信號由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定 向天線輸送，是為了保證基站收發(fā)臺的信號覆蓋效果。 當然，也可以通過信號切換裝置來降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率，本實 施例中，通過控制服務(wù)器來降低指定輸出端的信號發(fā)射功率僅是一種較佳的實現(xiàn)方式，在 此不再贅述。 在中國的絕大部分地區(qū)，凌晨00:00到7:00基站的話務(wù)量很低，而目前移動通信 網(wǎng)絡(luò)(例如，GSM網(wǎng)絡(luò))等蜂窩結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中的基站一般為三扇區(qū)定向站，所謂三扇區(qū)定向 站即是通過三個扇區(qū)進行信號覆蓋的基站，其具體工作狀態(tài)如圖l所示。基于上述兩點，本 發(fā)明實施例的主要技術(shù)構(gòu)思在于將全天的時間劃分為"忙時"和"閑時"，在網(wǎng)絡(luò)忙時，基 站通過全部的三個定向小區(qū)(或者至少兩個定向小區(qū))來實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)的信號覆蓋和 話務(wù)量吸收，而在網(wǎng)絡(luò)閑時，基站實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)的信號覆蓋和話務(wù)量吸收，由于在網(wǎng)絡(luò)閑 時，降低了基站中的部分射頻輸出端的信號發(fā)射功率，因此，就可以節(jié)省出這部分小區(qū)消耗 的功率，從而達到理想的節(jié)能減排的效果 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。 參閱圖2所示，本發(fā)明實施例中，通信系統(tǒng)內(nèi)包括信號切換裝置20、控制服務(wù)器21 和基站收發(fā)器22，其中， 基站收發(fā)臺22，包括至少兩個射頻輸出端，用于通過所述射頻輸出端向客戶端發(fā)射信號；本實施例中，以基站收發(fā)臺包括三個射頻輸出端為例進行介紹； 信號切換裝置20，用于在接收到用以通知從忙時向閑時切換的指示消息時，根據(jù)
所述指示消息消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個
定向天線輸送； 控制服務(wù)器21，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低基站收發(fā)臺上的非指定射頻輸出端的信號 發(fā)射功率；本實施例中，控制服務(wù)器21可以通過短信方式或者以太網(wǎng)通信方式向信號切換 裝置20發(fā)送控制命令；另一方面，控制服務(wù)器21和信號切換裝置20之間可以直接通過內(nèi) 部的通信單元進行消息互通，也可以通過專門設(shè)置的通信裝置來實現(xiàn)彼此間的通信，在此 不再贅述。 參閱圖3所示，本實施例中，信號切換裝置20包括通信單元200、開關(guān)控制器201、 開關(guān)202、開關(guān)203、開關(guān)204和開關(guān)205，其中， 通信單元200，用于接收用以通知從忙時向閑時切換的指示消息； 開關(guān)控制器201，用于根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定
向天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸送； 開關(guān)202、開關(guān)202、開關(guān)203、開關(guān)204和開關(guān)205，用于根據(jù)開關(guān)控制器201的指 示完成切換操作。 如圖3所示，本發(fā)明實施例中，較佳地，可以在信號切換裝置20包含的三功分器 的三個輸出線路中分別安裝功率傳感器1、功率傳感器2和功率傳感器3，這三個功率傳感 器用于對三功分器輸出的三路信號的發(fā)射功率進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果上報至控制服務(wù)器 21，控制服務(wù)器21可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果判斷系統(tǒng)是否完成從忙時到閑時，或者從閑時到忙時 的功率切換，同時，也可以為管理者實時提供三功分器的三個輸出線路各自的信號發(fā)射功 率，使其隨時掌握當前的系統(tǒng)狀態(tài)。 基于上述系統(tǒng)架構(gòu)，對下面信號切換裝置20的工作細節(jié)進行詳細介紹。 參閱圖3所示，本實施例中，基站通過三個射頻輸出端實現(xiàn)三扇區(qū)的覆蓋，分別將
這三個射頻輸出端稱為Sll， S12和S13(圖3中分別只畫出了每個射頻輸出端的1路信
號)，在S13線路中的饋線端口安裝2個單點雙觸開關(guān)(以下稱為開關(guān)202和開關(guān)203)和
一個功分器(本實施例中，采用的是三功分器)，同時，在S12和S13的饋線端口分別安裝1
個單點雙觸開關(guān)(以下稱為開關(guān)204和開關(guān)205)，這樣，就可以根據(jù)"忙時"或"閑時"來調(diào)
整各個開關(guān)的連通狀態(tài)，從而調(diào)整整個基站的信號覆蓋方式。當然，本實施例中采用的功分
器也可以通過其他任何具有功分效果的電路來替代，采用功分器僅為舉例。 本實施例中，"閑時"的資源規(guī)劃可以根據(jù)平時話務(wù)量的統(tǒng)計情況來進行，例如
假設(shè)當前時段為A，而基站管轄范圍內(nèi)包含n個小區(qū)，每個小區(qū)在時段A的話務(wù)量分別為
Tl Tn，每個小區(qū)的傳輸信道(Traffic Channel, TCH)信道為CI Cn，若存在一個小區(qū)
x (1《x《n)，該小區(qū)的傳輸信道(Traff icChannel， TCH)為Cx，實際話務(wù)為Tx，根據(jù)ERLANG
B表可以查詢到Cx可以負荷的話務(wù)為Tx'，那么，根據(jù)公式:Tx， *0.9 > (T1+T2+. . .+Tx)，
則可以得到Tx的取值，則Tx便為小區(qū)x從忙時切換到閑時后使用的信道資源。 下面參閱圖4所示，本發(fā)明實施例中，在從忙時向閑時切換時，信號切換裝置20調(diào)
整基站的信號覆蓋方式的詳細流程如下 步驟400 :信號切換裝置20接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息。
本實施例中，上述指示消息可以采用多種觸發(fā)方式，包含但不限于以下兩種
—、由設(shè)置的時間條件觸發(fā)。例如，信號切換裝置20確定當前時間已到達預(yù)設(shè)的 切換時間點時，自動啟動切換流程。 二、由事件觸發(fā)。例如，控制服務(wù)器21確定當前時間已到達預(yù)設(shè)的切換時間點時，
通過短信方式或者以太網(wǎng)通信方式指示信號切換裝置20啟動切換流程。 本實施例中，所謂"忙時"和"閑時"可以根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境而自行設(shè)置，例如，
本實施例中，將凌晨"00:00 07:00"設(shè)置為"閑時"，而將其余時段設(shè)置為"忙時"，在此不
再贅述。 步驟410 :信號切換裝置20將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送 切換為由三個定向天線輸送。 如圖3所示，本實施例中，信號切換裝置20接收到從忙時向閑時切換的指示消息 時，將S13線路中的開關(guān)202和開關(guān)203都導向功分器所在的電路一側(cè)，同時，將開關(guān)204 和開關(guān)205也導向功分器所在的電路一偵U，這樣，S13輸出的信號便由從定向天線3輸送切 換為由定向天線1、定向天線2和定向天線3同時輸送；而S11和S12線路中的開關(guān)204和 開關(guān)205由于導向了功分器所在的電路一側(cè)，因此，S11和S12發(fā)射的信號便不會再被輸送， 那么，系統(tǒng)便可以在不影響基站收發(fā)臺22正常工作的情況下，適當降低Sll和S12的信號 發(fā)射功率以達到降低基站耗能的目的。 步驟420 :控制服務(wù)器21通知基站收發(fā)臺22關(guān)閉非指定射頻輸出端，這樣，非指
定射頻輸出端便不再產(chǎn)生發(fā)射功率，從而在很大程度上節(jié)省了基站的耗能。 如圖3所示，本實施例中，非指定射頻輸出端為Sll和S12，基站收發(fā)臺22接收到
控制服務(wù)器21的命令后，將Sll和S12關(guān)閉，使其不再產(chǎn)生發(fā)射功率。 當然，在步驟420中，若考慮到系統(tǒng)的話務(wù)負荷，也可以不關(guān)閉Sll和S12，而是將
其發(fā)射功率調(diào)整至設(shè)定閾值，同樣可以在一定程度上節(jié)省基站的耗能。 在上述實施例中，步驟410和步驟420的執(zhí)行順序可以對調(diào)，或者同步進行，同樣
可以實現(xiàn)理想的技術(shù)效果，在此不再贅述。 另一方面，若如本實施例所示，在三功分器的三個輸出線路中分別安裝了功率傳 感器1、功率傳感器2和功率傳感器3，則控制服務(wù)器21可以根據(jù)各功率傳感器上報的三路 輸出線路的信號輸出功率來判斷系統(tǒng)是否已成功完成了狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換過程發(fā)生意外 時，及時進行相應(yīng)調(diào)整。 基于上述實施例，當系統(tǒng)由閑時再次切換至忙時的時候，信號切換裝置20便可以 將開關(guān)202、開關(guān)203、開關(guān)204和開關(guān)205均導向非功分器所在的電路一側(cè)，從而使S13的 輸出信號重新切換為由單一的定向天線3輸送，以及將Sll和S12的輸出信號重新調(diào)整為 分別由定向天線1和定向天線2輸送，同時控制服務(wù)器21需要通知基站收發(fā)臺22重新開 啟Sll和S12的輸出信號，或者適當提高Sll和S12的發(fā)射功率，以適應(yīng)系統(tǒng)忙時的話務(wù)量 負荷。 另一方面，系統(tǒng)也可以隨時或者定期對當前的話務(wù)量進行統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果 隨時執(zhí)行步驟400-步驟420或者其相反流程來實現(xiàn)忙閑時的切換，從而可以在滿足話務(wù)量 負荷的情況下，進一步節(jié)省基站的耗能，達到更為理想的效果。 綜上所述，本發(fā)明實施例中，基站系統(tǒng)中的信號切換裝置20接收用于通知從忙時
6向閑時切換的指示消息，并將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由 至少兩個定向天線輸送，同時，控制服務(wù)器21根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號 發(fā)射功率。這樣，基站信號發(fā)射功率的高低，便與系統(tǒng)"忙時"和"閑時"的需求相吻合，從 而有效地降低了基站在"閑時"的能源消耗，進而從整體上降低了基站的耗能，實現(xiàn)了節(jié)能 減排的效果。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明中的實施例進行各種改動和變型而不脫離 本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實施例中的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求 及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明中的實施例也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種降低基站耗能的方法，所述基站包括至少兩個射頻輸出端，其特征在于，所述方法包括接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息；根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸送；根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示消息的發(fā)送由設(shè)置的時間條件觸 發(fā)，或者由事件觸發(fā)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功 率包括將非指定射頻輸出端的發(fā)射功率調(diào)整至設(shè)定閾值；或者，關(guān)閉非指定射頻輸出端。
4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，接收到用于通知從閑時向忙時切換的 指示消息時，將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由至少兩個定向天線輸送切換為由單一定向 天線輸送，同時根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則增加非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。
5. —種信號切換裝置，用于包括至少兩個射頻輸出端的基站系統(tǒng)，其特征在于，包括 通信單元，用于接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息；開關(guān)控制器，用于根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線 輸送切換為由至少兩個定向天線輸送；開關(guān)，用于根據(jù)開關(guān)控制器的指示完成切換操作。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述通信單元接收到用于通知從閑時向忙 時切換的指示消息時，所述開關(guān)控制器將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由至少兩個定向天 線輸送切換為由單一定向天線輸送。
7. —種基站系統(tǒng)，其特征在于，包括基站收發(fā)臺，包括至少兩個射頻輸出端，用于通過所述射頻輸出端向客戶端發(fā)射信號；信號切換裝置，用于接收到用以通知從忙時向閑時切換的指示消息時，根據(jù)該指示消 息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸送； 控制服務(wù)器，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。
8. 如權(quán)利要求7所述的基站系統(tǒng)，其特征在于，所述控制服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非 指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率時，指示所述基站收發(fā)臺將非指定射頻輸出端的發(fā)射功率 調(diào)整至設(shè)定閾值；或者，指示所述基站收發(fā)臺關(guān)閉非指定射頻輸出端。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的基站系統(tǒng)，其特征在于，所述信號切換裝置接收到用于通知 從閑時向忙時切換的指示消息時，將基站收發(fā)臺上的指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由全向 天線輸送切換為由定向天線輸送，所述控制服務(wù)器根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則提升所述基站收發(fā)臺上的 非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。
10. 如權(quán)利要求7或8所述的基站系統(tǒng)，其特征在于，包括功率傳感器，用于對所述基站收發(fā)臺上的指定射頻輸出端和非指定射頻輸出端的信號 發(fā)射功率進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果上報至所述控制服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低基站耗能的方法，該方法為接收用于通知從忙時向閑時切換的指示消息；根據(jù)所述指示消息將指定射頻輸出端發(fā)射的信號，由單一定向天線輸送切換為由至少兩個定向天線輸送；根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則降低非指定射頻輸出端的信號發(fā)射功率。這樣，基站信號發(fā)射功率的高低，便與系統(tǒng)“忙時”和“閑時”的需求相吻合，從而有效地降低了基站在“閑時”的能源消耗，進而從整體上降低了基站的耗能，實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果。本發(fā)明同時公開了一種信號切換裝置和一種通信系統(tǒng)。
文檔編號H04B7/15GK101742620SQ20081022730
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者張保衛(wèi), 朱江軍, 王建根, 陳建忠, 靖小虎, 黃崇軍 申請人:中國移動通信集團湖南有限公司;京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司