專利名稱：一種增強(qiáng)基站節(jié)能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及到高級(jí)國際移動(dòng)通信IMT-Advanced系統(tǒng)架 構(gòu)中接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的基站節(jié)能方法，可用于增強(qiáng)蜂窩移動(dòng)通信基站的節(jié)能。
背景技術(shù)：
在低碳經(jīng)濟(jì)成為全球發(fā)展焦點(diǎn)、節(jié)能環(huán)保觀念日益深入人心、移動(dòng)通信技術(shù)更加 迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用的背景下，實(shí)現(xiàn)綠色通信不僅是低碳經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，而且也與每一 個(gè)社會(huì)個(gè)體的生活息息相關(guān)。數(shù)據(jù)顯示，全國移動(dòng)通信網(wǎng)60%以上的電能消耗來自基站，因 此要實(shí)現(xiàn)綠色通信，迫切需求基站節(jié)能技術(shù)的突破。典型的基站節(jié)能方法主要是考慮通過對(duì)基站控制下的扇區(qū)、信道進(jìn)行關(guān)閉或休 眠來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，如圖1所示，基站BSl控制其本站扇區(qū)CellBSl，基站BS2控制其本站扇 區(qū)CellBS2，基站BS3控制其本站扇區(qū)CellBS3，其中扇區(qū)CellBSl和扇區(qū)CellBS2為扇 區(qū)CellBS3的鄰扇區(qū)，且扇區(qū)CellBS3負(fù)載較輕，而扇區(qū)CellBS 1負(fù)載相對(duì)較重，扇區(qū) CellBS2負(fù)載最重，扇區(qū)CellBS3的所有用戶都在扇區(qū)CellBSl和扇區(qū)CellBS2的覆蓋下， 所以扇區(qū)CellBSl和扇區(qū)CellBS2在滿足用戶QoS的情況下，可以通過調(diào)整各自的準(zhǔn)入?yún)?數(shù)來接納扇區(qū)CellBS3的用戶。應(yīng)用典型的基站節(jié)能方法，首先負(fù)載最重的扇區(qū)CellBS2會(huì) 盡全力吸收扇區(qū)CellBS3的用戶，直到自己滿載后停止；然后，負(fù)載次重的扇區(qū)CellBSl繼 續(xù)吸收扇區(qū)CellBS3的剩余用戶，直至其空載；最后，扇區(qū)CellBS3由于完全沒有業(yè)務(wù)而進(jìn) 入待休眠扇區(qū)集合，基站BS3可以選擇扇區(qū)CellBS3進(jìn)行休眠，對(duì)全網(wǎng)按照該方法周期性地 執(zhí)行，便可篩選出待休眠的扇區(qū)集合，基站可以對(duì)休眠扇區(qū)集合中的扇區(qū)進(jìn)行選擇性休眠， 最終達(dá)到基站節(jié)能的目的。雖然這種典型的基站節(jié)能方法在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)基站節(jié)能的目的，但是對(duì) 更一股的場景，其節(jié)能效果就不是十分理想。比如在圖1中，如果扇區(qū)CellBSl和扇區(qū) CellBS2都處于負(fù)載較重的狀態(tài)，在它們吸收扇區(qū)CellBS3用戶達(dá)到滿負(fù)載后，仍無法將扇 區(qū)CellBS3的用戶吸收完，那么此時(shí)不但扇區(qū)CellBS3由于沒有空載而無法進(jìn)入休眠扇區(qū) 集合外，而且扇區(qū)CellBS 1和扇區(qū)CellBS2也因?yàn)闈M負(fù)載而無力接納新的業(yè)務(wù)；再比如在 圖1中，由于扇區(qū)CellBS3的用戶也在扇區(qū)CellBSl和扇區(qū)CellBS2的覆蓋下，所以扇區(qū) CellBSl和扇區(qū)CellBS2可以吸收扇區(qū)CellBS3的用戶，但是如果有少量扇區(qū)CellBS3控制 下的用戶不在扇區(qū)CellBSl或扇區(qū)CellBS2覆蓋下，那么即使扇區(qū)CellBSl和扇區(qū)CellBS2 有足夠的容量，它們也無法吸收完扇區(qū)CellBS3的用戶，此時(shí)CellBS3負(fù)載很輕，但仍不滿 足休眠的條件，節(jié)能的效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述基站節(jié)能方法的不足，提出一種增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，以提高 用戶隨機(jī)分布情況下的基站節(jié)能效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括以下步驟
(1)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載步驟la)控制潛在休眠小區(qū)CellBS3的基站BS3向控制小區(qū)CellBS2的基站BS2發(fā)送 指示節(jié)能的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求，基站BS2滿載后向鄰基站中未滿載的基站BSl發(fā)送資源狀 態(tài)請(qǐng)求消息；lb)基站BS2完成資源狀態(tài)報(bào)告初始化進(jìn)程；Ic)基站BSl通過X2接口向基站BS2發(fā)送資源狀態(tài)更新消息；Id)基站BS2向基站BSl中轉(zhuǎn)基站BS3的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求，基站BSl根據(jù)其小區(qū) 負(fù)載變化頻率和準(zhǔn)入限制信息判斷能否接納轉(zhuǎn)移的負(fù)載并向基站BS2反饋；Ie)若基站BS2收到基站BSl肯定的響應(yīng)，則基站BS2向基站BSl轉(zhuǎn)移所請(qǐng)求的負(fù) 載量并向基站BS3中轉(zhuǎn)基站BSl對(duì)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載請(qǐng)求的響應(yīng)，基站BS3向基站BS2強(qiáng)制轉(zhuǎn) 移負(fù)載，執(zhí)行步驟⑵；If)若基站BS2收到基站BSl否定的響應(yīng)，則返回步驟la)重新選擇基站轉(zhuǎn)移負(fù) 載；(2)在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合元素執(zhí)行步驟(1)，列出待休眠小 區(qū)或扇區(qū)集合和潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步 驟(5)；否則，執(zhí)行步驟(3)，所述的待休眠小區(qū)或扇區(qū)，是空載并可以由基站進(jìn)行關(guān)閉的小區(qū)或扇區(qū)；所述的潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)，是需經(jīng)過強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移或功率協(xié)商調(diào)整后才能實(shí)現(xiàn) 空載的小區(qū)或扇區(qū)；(3)功率協(xié)商調(diào)整步驟3a)控制潛在休眠小區(qū)的基站BS3向基站BSl和基站BS2發(fā)送無線參數(shù)配置請(qǐng)求 消息，基站BSl和基站BS2收到該消息后向基站BS3響應(yīng)。3b)基站BS3啟動(dòng)用戶信息測(cè)量和位置定位，并根據(jù)收到的響應(yīng)消息估算基站BSl 和基站BS2發(fā)射功率應(yīng)調(diào)整的大??；3c)基站BS3向基站BSl和基站BS2發(fā)送指示節(jié)能的功率協(xié)商調(diào)整請(qǐng)求；3d)基站BSl和基站BS2收到請(qǐng)求后，向基站BS3反饋基站BSl和基站BS2的功率 調(diào)整范圍的建議信息和干擾評(píng)估，基站BSl和基站BS2計(jì)算功率調(diào)整大小，啟動(dòng)步進(jìn)式功率 調(diào)整，并在調(diào)整過程中對(duì)基站BS3進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋；3e)基站BSl和基站BS2吸收基站BS3的剩余負(fù)載；(4)在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合元素執(zhí)行步驟(3)，列出待休眠小 區(qū)或扇區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步驟(5)；否則，返回步驟⑴；(5)基站BS3指定待休眠集合中的小區(qū)或扇區(qū)進(jìn)行休眠，以增強(qiáng)節(jié)能效果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)在用戶隨機(jī)分布的場景下，針對(duì)所述的典型基站節(jié)能策略存在的不足，利用強(qiáng)制 轉(zhuǎn)移負(fù)載策略和功率協(xié)商調(diào)整策略實(shí)現(xiàn)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)的空載，從而在全網(wǎng)的范圍內(nèi) 大大擴(kuò)充待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，增強(qiáng)基站節(jié)能效果。


圖1是現(xiàn)有的基站節(jié)能策略示意圖2是本發(fā)明的總流程圖；圖3是本發(fā)明強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載增強(qiáng)基站節(jié)能的信令交互子流程圖；圖4是本發(fā)明功率協(xié)商調(diào)整增強(qiáng)基站節(jié)能的信令交互子流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施條件是置潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合和待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空， 在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)所有小區(qū)或扇區(qū)的負(fù)載按照重、中和輕三個(gè)等級(jí)進(jìn)行歸類，重負(fù)載小區(qū)或 扇區(qū)吸收相鄰輕負(fù)載小區(qū)或扇區(qū)的負(fù)載，直到輕負(fù)載小區(qū)或扇區(qū)完全空載為止，空載小區(qū) 或扇區(qū)進(jìn)入待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，輕負(fù)載小區(qū)或扇區(qū)進(jìn)入潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，對(duì) 潛在休眠小區(qū)集合不為空的情況，進(jìn)行基站節(jié)能的增強(qiáng)。參照?qǐng)D2，本發(fā)明提出的增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，包括如下步驟步驟1，強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載參照?qǐng)D3，本步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下la.控制潛在休眠小區(qū)CellBS3的基站BS3向控制小區(qū)CellBS2的基站BS2發(fā)送 指示節(jié)能的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求；lb.基站BS2滿載后向鄰基站中非滿載基站BSl發(fā)送資源狀態(tài)請(qǐng)求消息RESOURCE STATUS REQUEST,該資源狀態(tài)請(qǐng)求消息包括注冊(cè)請(qǐng)求信息、報(bào)告特征信息和報(bào)告周期等，其 信令格式如表1所示，該表1的內(nèi)容由3GPP TS36. 423-900標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定。在資源狀態(tài)請(qǐng)求 消息中，如果要求基站BSl停止報(bào)告資源狀態(tài)信息，則注冊(cè)請(qǐng)求信息單元置為“停止”；如果 請(qǐng)求基站BSl開始報(bào)告信息，則置為“開始”，并將報(bào)告特征信息單元放入資源狀態(tài)請(qǐng)求消 息中。如果基站BS2請(qǐng)求基站BSl報(bào)告無線資源狀態(tài)，將報(bào)告特征信息單元的第1個(gè)比特 位“周期性報(bào)告PRB狀態(tài)”置1 ；如果基站BS2請(qǐng)求基站BSl報(bào)告Sl接口傳輸層負(fù)載指示， 將報(bào)告特征信息單元的第2個(gè)比特位“周期性報(bào)告Sl接口傳輸層負(fù)載指示”置1 ；如果基站 BS2請(qǐng)求基站BSl報(bào)告硬件負(fù)載指示，將報(bào)告特征信息單元中的第3個(gè)比特位“周期性報(bào)告 硬件負(fù)載指示”置1 ；如果基站BS2在定時(shí)器溢出后仍未收到基站BSl的反饋消息，則基站 BS2向基站BSl重發(fā)資源狀態(tài)請(qǐng)求消息；Ic.如果基站BSl正確收到了資源狀態(tài)請(qǐng)求消息，首先查看注冊(cè)請(qǐng)求信息單元，若 注冊(cè)請(qǐng)求信息單元為“停止”，則停止報(bào)告資源狀態(tài)信息，并反饋資源狀態(tài)請(qǐng)求響應(yīng)消息；若 為“開始”，則判斷基站BSl是否能提供消息中指定的測(cè)量，若能提供，則向基站BS2反饋一 條資源狀態(tài)請(qǐng)求響應(yīng)消息RESOURCE STATUSRESPONSE,資源狀態(tài)響應(yīng)消息信令格式見表2， 該表2的內(nèi)容由3GPP TS36. 423-900標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定；若基站BSl不能提供相應(yīng)測(cè)量則反饋一 條資源狀態(tài)請(qǐng)求失敗消息RESOURCE STATUS FAILURE,返回步驟lb，資源狀態(tài)請(qǐng)求失敗消息 信令格式見表3，該表3的內(nèi)容由3GPP TS 36. 423-900標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定；Id.基站BSl和基站BS2完成資源狀態(tài)報(bào)告初始化進(jìn)程，基站BSl根據(jù)測(cè)量請(qǐng)求， 啟動(dòng)相應(yīng)的測(cè)量，如果資源狀態(tài)信息過期則啟動(dòng)與鄰區(qū)的資源狀態(tài)報(bào)告進(jìn)程；該進(jìn)程完成 后，根據(jù)資源狀態(tài)請(qǐng)求消息中的報(bào)告周期信息單元值，周期性向基站BS2發(fā)送測(cè)量報(bào)告， 該測(cè)量報(bào)告內(nèi)容包含在資源狀態(tài)更新消息中，其中資源狀態(tài)更新消息包括硬件負(fù)載指示信 息、Sl接口傳輸層負(fù)載指示信息、無線資源狀態(tài)信息和鄰小區(qū)資源狀態(tài)信息。資源狀態(tài)更 新消息的格式見表4，該表4的內(nèi)容是由3GPP TS 36. 423-900標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定；
5
Ie.基站BS2向基站BSl中轉(zhuǎn)基站BS3的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求，基站BSl根據(jù)其小區(qū) 負(fù)載變化頻率和準(zhǔn)入限制信息判斷能否接納轉(zhuǎn)移的負(fù)載并向基站BS2反饋對(duì)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù) 載請(qǐng)求的響應(yīng)，若無準(zhǔn)入限制且負(fù)載變化頻率低于資源狀態(tài)更新頻率，則BSl向BS2發(fā)送肯 定的響應(yīng)；否則，返回步驟lb)；If.若基站BS2收到基站BSl肯定的響應(yīng)，則轉(zhuǎn)移所請(qǐng)求的負(fù)載量并向基站BS3中 轉(zhuǎn)基站BSl對(duì)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載請(qǐng)求的響應(yīng)，然后基站BSl向基站BS2強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載，執(zhí)行步驟 2 ；若基站BS2收到基站BSl否定的響應(yīng)，則返回步驟Ib重新選擇其他基站轉(zhuǎn)移負(fù)載。步驟2，在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合執(zhí)行步驟1，重新列出待休眠小 區(qū)或扇區(qū)集合和潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步 驟4;否則，執(zhí)行步驟3a。步驟3，功率協(xié)商調(diào)整參照?qǐng)D4，本步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下3a.基站BS3向基站BSl和基站BS2發(fā)送無線參數(shù)配置請(qǐng)求消息，基站BSl和基站 BS2收到該消息后向基站BS3響應(yīng)；基站BS3啟動(dòng)用戶相關(guān)信息測(cè)量和位置定位，并根據(jù)收 到的響應(yīng)消息估算基站BSl和基站BS2功率應(yīng)調(diào)整的大小，基站BS3向基站BSl和基站BS2 發(fā)送指示節(jié)能的功率調(diào)整請(qǐng)求，基站BSl和基站BS2收到請(qǐng)求后，基站BSl和基站BS2計(jì)算 功率調(diào)整大小，啟動(dòng)進(jìn)行功率步進(jìn)式調(diào)整，并在調(diào)整過程中對(duì)基站BS3的功率調(diào)整請(qǐng)求進(jìn) 行響應(yīng)；基站BSl和基站BS2吸收基站BS3的剩余負(fù)載；3b.在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合執(zhí)行步驟3，列出待休眠小區(qū)或扇 區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步驟4 ；否則，返回步驟la。步驟4，待休眠集合中的小區(qū)或扇區(qū)進(jìn)行休眠。表1資源狀態(tài)請(qǐng)求消息信令格式
權(quán)利要求
一種增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，包括(1)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載步驟1a)控制潛在休眠小區(qū)CellBS3的基站BS3向控制小區(qū)CellBS2的基站BS2發(fā)送指示節(jié)能的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求，基站BS2滿載后向鄰基站中未滿載的基站BS1發(fā)送資源狀態(tài)請(qǐng)求消息；1b)基站BS2完成資源狀態(tài)報(bào)告初始化進(jìn)程；1c)基站BS1通過X2接口向基站BS2發(fā)送資源狀態(tài)更新消息；1d)基站BS2向基站BS1中轉(zhuǎn)基站BS3的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng)求，基站BS1根據(jù)其小區(qū)負(fù)載變化頻率和準(zhǔn)入限制信息判斷能否接納轉(zhuǎn)移的負(fù)載并向基站BS2反饋；1e)若基站BS2收到基站BS1肯定的響應(yīng)，則基站BS2向基站BS1轉(zhuǎn)移所請(qǐng)求的負(fù)載量并向基站BS3中轉(zhuǎn)基站BS1對(duì)強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載請(qǐng)求的響應(yīng)，基站BS3向基站BS2強(qiáng)制轉(zhuǎn)移負(fù)載，執(zhí)行步驟(2)；1f)若基站BS2收到基站BS1否定的響應(yīng)，則返回步驟1a)重新選擇基站轉(zhuǎn)移負(fù)載；(2)在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合元素執(zhí)行步驟(1)，列出待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合和潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步驟(5)；否則，執(zhí)行步驟(3)，所述的待休眠小區(qū)或扇區(qū)，是空載并可以由基站進(jìn)行關(guān)閉的小區(qū)或扇區(qū)；所述的潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)，是需經(jīng)過強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移或功率協(xié)商調(diào)整后才能實(shí)現(xiàn)空載的小區(qū)或扇區(qū)；(3)功率協(xié)商調(diào)整步驟3a)控制潛在休眠小區(qū)的基站BS3向基站BS1和基站BS2發(fā)送無線參數(shù)配置請(qǐng)求消息，基站BS1和基站BS2收到該消息后向基站BS3響應(yīng)。3b)基站BS3啟動(dòng)用戶信息測(cè)量和位置定位，并根據(jù)收到的響應(yīng)消息估算基站BS1和基站BS2發(fā)射功率應(yīng)調(diào)整的大?。?c)基站BS3向基站BS1和基站BS2發(fā)送指示節(jié)能的功率協(xié)商調(diào)整請(qǐng)求；3d)基站BS1和基站BS2收到請(qǐng)求后，向基站BS3反饋基站BS1和基站BS2的功率調(diào)整范圍的建議信息和干擾評(píng)估，基站BS1和基站BS2計(jì)算功率調(diào)整大小，啟動(dòng)步進(jìn)式功率調(diào)整，并在調(diào)整過程中對(duì)基站BS3進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋；3e)基站BS1和基站BS2吸收基站BS3的剩余負(fù)載；(4)在全網(wǎng)范圍內(nèi)對(duì)潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合元素執(zhí)行步驟(3)，列出待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，如果潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合為空，則執(zhí)行步驟(5)；否則，返回步驟(1)；(5)基站BS3指定待休眠集合中的小區(qū)或扇區(qū)進(jìn)行休眠，以增強(qiáng)節(jié)能效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，其中步驟la)所述的強(qiáng)制負(fù)載轉(zhuǎn)移請(qǐng) 求，包括請(qǐng)求轉(zhuǎn)移的負(fù)載量和用戶服務(wù)質(zhì)量QoS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，其中步驟3c)所述的功率協(xié)商調(diào)整請(qǐng) 求，包括待調(diào)整基站的參考信號(hào)發(fā)射功率和路徑損耗模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)基站節(jié)能的方法，主要解決用戶隨機(jī)分布的場景下，傳統(tǒng)基站節(jié)能策略無法高效篩選出較大的待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合的問題。其技術(shù)要點(diǎn)是1.在典型基站節(jié)能策略的基礎(chǔ)上，增加了潛在休眠小區(qū)或扇區(qū)集合和待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合；2.應(yīng)用負(fù)載強(qiáng)制轉(zhuǎn)移策略實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的并利于局部的負(fù)載均衡；3.應(yīng)用功率協(xié)商調(diào)整策略，進(jìn)一步減小了覆蓋范圍對(duì)基站節(jié)能的限制。本發(fā)明由于應(yīng)用了負(fù)載強(qiáng)制轉(zhuǎn)移和功率協(xié)商調(diào)整策略，大大擴(kuò)充了待休眠小區(qū)或扇區(qū)集合，增強(qiáng)了基站節(jié)能的效果。
文檔編號(hào)H04W88/08GK101938820SQ20101050731
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者張琰, 李建東, 李紅艷, 焦萬果, 盛敏, 郭重濤, 陳清平, 黃超 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)