降低d2d系統能耗的方法及宏基站的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低D2D系統能耗的方法及宏基站，所述方法包括：宏基站接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息；所述宏基站根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休眠閥值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒；所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務量信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。該方法通過獲取終端的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，使小小區(qū)基站進行休眠或喚醒，以及對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整，該方法大大降低了系統的能耗。
【專利說明】降低D2D系統能耗的方法及宏基站
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術領域】，具體涉及一種降低D2D系統能耗的方法及宏基站。
【背景技術】
[0002] 近些年來，無線通信需求的快速發(fā)展使得其基礎設施的建設規(guī)模巨大，其產生的 能源消耗以及環(huán)境污染已在相關的數據中占了巨大的比例。根據統計結果，在線測試儀 (Information And Communications Technology，簡稱ICT)產業(yè)在全世界每年所消耗的能 量已經占到了所有行業(yè)總量的百分之三。作為能源消耗的結果，其二氧化碳等溫室氣體的 排放量也占到了百分之二。并且每年以百分之十五到百分之二十的增長率快速增長。
[0003] 針對通信網絡巨大的能耗和潛在的節(jié)能減排空間，近幾年在學術界跟產業(yè)界提出 了"綠色無線通信"的概念，其目的即在于通過適當的網絡部署及網絡優(yōu)化，節(jié)能減排，降低 通信系統的耗能。
[0004] 同時，隨著無線移動網絡規(guī)模的日益復雜化和移動終端終端的智能化發(fā)展，增加 了對系統頻譜利用率和數據速率的要求。因此，一種不同于傳統蜂窩通信模式的終端直接 通信（D2D)技術近些年來得到了 3GPP的廣泛關注，并已經成為LTE-R11，LTE-R12的討論熱 點。針對D2D通信的大量研究成果表明，D2D通信技術能夠極大的增加小區(qū)內的頻譜復用 率，從而增大系統容量。然而，D2D通信會將通信功能更大程度地集中在手機終端側，從而 使得其負載更大，能耗更高。因此，分析引入了 D2D場景的蜂窩網絡下的能效問題變得非常 有意義。
[0005] 此外，不同于傳統的小區(qū)分裂策略，在LTE及LTE-A中，提出了混合組網的概念。即 除了傳統的宏基站之外，在網絡中共存以不同級別的低功率節(jié)點，以提高空間頻譜利用率， 尤其是熱點區(qū)域的容量和速率。其中，系統中部署的低功率工作節(jié)點可以包括如微小區(qū)工 作站點（Microcell)、微微小區(qū)工作站點（Picocell)、毫微微小區(qū)工作站點（Femtocell，也 稱為家庭基站）、無線中繼工作站點（Relay)等，這些低功率節(jié)點的覆蓋宏蜂窩小區(qū)的局部 較小區(qū)域。
[0006] 要解決移動通信網絡中的能耗問題，就需要對當前LTE-A中的組網技術進行詳細 分析。隨著業(yè)務量的增加，網絡側需要不斷擴充其容量，在LTE之前，采用的方法通常為小 區(qū)分裂，即以更高的密度部署宏基站。而當今網絡節(jié)點的部署已經非常密集，使得傳統的小 區(qū)分裂方法嚴重受限
[0007] 當前移動通信網絡下，除了業(yè)務量分布的不均勻特性外，其往往還具有極大的時 變性，即"潮汐效應"。在通信系統中，"潮汐效應"是指在中央商務區(qū)（Central Business District，簡稱CBD)、住宅區(qū)等區(qū)域，由于終端有規(guī)律或無規(guī)律的大規(guī)模遷徙移動現象，造 成的移動通信中話務量大幅度的抖動。"潮汐效應"除了會給網絡負擔帶來挑戰(zhàn)之外，在能 效方面，有可能會造成特定小區(qū)低負荷甚至空載的情況。由于在實際通信系統中，絕大多數 的能量消耗并非在發(fā)射端，而是在基站靜態(tài)消耗，如新號處理，電源，空調散熱等方面。因此 如果基站為了支撐少數業(yè)務而進行運轉，會造成能耗得不償失的情況。
【發(fā)明內容】
[0008] 針對現有技術中的缺陷，本發(fā)明提供了一種降低D2D系統能耗的方法及宏基站， 達到了降低系統能耗的目的。
[0009] 第一方面，本發(fā)明提供一種降低D2D系統能耗的方法，包括：
[0010] 宏基站接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息；
[0011] 所述宏基站根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休眠閥 值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進 行休眠或喚醒；
[0012] 所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務量 信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。
[0013] 可選的，所述獲取小小區(qū)基站的休眠閥值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū) 基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒，包括：
[0014] 所述小小區(qū)基站周期性或非周期性的根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒。
[0015] 可選的，所述獲取小小區(qū)基站的休眠閥值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū) 基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒，包括：
[0016] 所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功率進行 休眠或喚醒。
[0017] 可選的，所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功 率進行休眠或喚醒，包括：
[0018] 若所述關閉支出功率小于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行休眠；
[0019] 若所述關閉支出功率大于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行喚醒。
[0020] 可選的，所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的 業(yè)務量信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整，包括：
[0021] 所述宏基站獲取所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔的 業(yè)務量信息；
[0022] 所述宏基站根據所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔的 業(yè)務量信息，獲取分配給所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例；
[0023] 所述宏基站根據所述分配給所述自組織通信網絡的業(yè)務量和輔助通信網絡的業(yè) 務量信息的比例，獲取所述宏基站的能耗函數以及所述能耗函數的頂點坐標；
[0024] 根據所述能耗函數的頂點坐標的取值以及小小區(qū)基站的休眠或喚醒，調整所述自 組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例。
[0025] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種宏基站，包括：
[0026] 接收模塊，用于接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息；
[0027] 發(fā)送模塊，用于根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休 眠閥值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀 態(tài)進行休眠或喚醒；
[0028] 調整模塊，用于根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務 量信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。
[0029] 可選的，所述發(fā)送模塊，還用于：
[0030] 所述小小區(qū)基站周期性或非周期性的根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒。
[0031] 可選的，所述發(fā)送模塊，還用于：
[0032] 所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功率進行 休眠或喚醒。
[0033] 可選的，所述發(fā)送模塊，還用于：
[0034] 在所述關閉支出功率小于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行休眠；
[0035] 在所述關閉支出功率大于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行喚醒。
[0036] 可選的，所述調整模塊，包括：
[0037] 第一獲取單元，用于獲取所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū) 承擔的業(yè)務量信息；
[0038] 第二獲取單元，用于根據所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū) 承擔的業(yè)務量信息，獲取分配給所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比 例；
[0039] 第三獲取單元，用于根據所述分配給所述自組織通信網絡的業(yè)務量和輔助通信網 絡的業(yè)務量信息的比例，獲取所述宏基站的能耗函數以及所述能耗函數的頂點坐標；
[0040] 調整單元，用于根據所述能耗函數的頂點坐標的取值以及小小區(qū)基站的休眠或喚 醒，調整所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例。
[0041] 由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的降低D2D系統能耗的方法及宏基站，該方法 通過獲取終端的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，使小小區(qū)基站進行休眠或喚醒，以及對 自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整，該方法大大降低了系統的 能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明一實施例提供的降低D2D系統能耗的方法的流程圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明一實施例提供的通信網絡的結構示意圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明一實施例提供的宏基站的結構示意圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明一實施例提供的宏基站中調整模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0046] 下面結合附圖，對發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清 楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0047] 本發(fā)明主要是針對當前蜂窩小區(qū)異構場景下，系統能耗問題突出的問題，本發(fā)明 通過對小小區(qū)基站進行休眠或喚醒，以及對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息 的比例進行調整，更大程度的對系統能耗進行降低及優(yōu)化。
[0048] 圖1示出了降低D2D系統能耗的方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下 步驟：
[0049] 101、宏基站接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息。
[0050] 102、所述宏基站根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休 眠閥值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀 態(tài)進行休眠或喚醒。
[0051] 舉例來說，所述小小區(qū)基站周期性或非周期性的根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或 喚醒；
[0052] 所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功率進行 休眠或喚醒；
[0053] 具體的，若所述關閉支出功率小于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行 休眠；
[0054] 若所述關閉支出功率大于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行喚醒。
[0055] 103、所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè) 務量信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。
[0056] 上述方法通過獲取終端的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，使小小區(qū)基站進行休 眠或喚醒，以及對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整，該方法 大大降低了系統的能耗。
[0057] 為了更清楚說明本發(fā)明，通過下述實施例進行詳細說明。
[0058] 如圖2所示，上述步驟101具體包括如下步驟：
[0059] 1011、每一個通信終端的發(fā)射機將自身的地理位置坐標信息，天線配置信息以及 接收機的終端無線網絡臨時編碼（Radio Network Tempory Identity,簡稱RNTI)信息通過 上行數據共享信道發(fā)送給宏基站。
[0060] 1012、宏基站對通信終端的地理位置坐標信息進行歸一化映射，具體包括如下步 驟：
[0061] 1012A、小區(qū)內共有Μ個終端，其中：發(fā)射機終端的個數為T，接收機終端的個數為 R。則有：M = T+R。
[0062] 此外，每一個發(fā)射機所對應的地理位置橫縱坐標為：
【權利要求】
1. 一種降低D2D系統能耗的方法，其特征在于，包括： 宏基站接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息； 所述宏基站根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休眠閥值， 并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行 休眠或喚醒； 所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務量信息 對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取小小區(qū)基站的休眠閥值，并將所 述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或 喚醒，包括： 所述小小區(qū)基站周期性或非周期性的根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取小小區(qū)基站的休眠閥值，并將所 述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或 喚醒，包括： 所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功率進行休眠 或喚醒。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉 支出功率和該時刻的關閉收益功率進行休眠或喚醒，包括： 若所述關閉支出功率小于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行休眠； 若所述關閉支出功率大于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行喚醒。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏基站根據所述小小區(qū)基站的休眠 或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務量信息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量 信息的比例進行調整，包括： 所述宏基站獲取所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔的業(yè)務 量信息； 所述宏基站根據所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔的業(yè)務 量信息，獲取分配給所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例； 所述宏基站根據所述分配給所述自組織通信網絡的業(yè)務量和輔助通信網絡的業(yè)務量 信息的比例，獲取所述宏基站的能耗函數以及所述能耗函數的頂點坐標； 根據所述能耗函數的頂點坐標的取值以及小小區(qū)基站的休眠或喚醒，調整所述自組織 通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例。
6. -種宏基站，其特征在于，包括： 接收模塊，用于接收終端上傳的地理位置坐標信息和業(yè)務量信息； 發(fā)送模塊，用于根據所述地理位置坐標信息和業(yè)務量信息，獲取小小區(qū)基站的休眠閥 值，并將所述休眠閥值發(fā)送給所述小小區(qū)基站以使所述小小區(qū)基站根據自身的負載狀態(tài)進 行休眠或喚醒； 調整模塊，用于根據所述小小區(qū)基站的休眠或喚醒以及根據所述終端上傳的業(yè)務量信 息對自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例進行調整。
7. 根據權利要求6所述的宏基站，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還用于： 所述小小區(qū)基站周期性或非周期性的根據自身的負載狀態(tài)進行休眠或喚醒。
8. 根據權利要求7所述的宏基站，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還用于： 所述小小區(qū)基站根據在某一時刻的關閉支出功率和該時刻的關閉收益功率進行休眠 或喚醒。
9. 根據權利要求8所述的宏基站，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還用于： 在所述關閉支出功率小于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行休眠； 在所述關閉支出功率大于所述關閉收益功率時，則所述小小區(qū)基站進行喚醒。
10. 根據權利要求6所述的宏基站，其特征在于，所述調整模塊，包括： 第一獲取單元，用于獲取所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔 的業(yè)務量信息； 第二獲取單元，用于根據所述終端上傳的總業(yè)務量信息和為所述宏基站輔助小區(qū)承擔 的業(yè)務量信息，獲取分配給所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例； 第三獲取單元，用于根據所述分配給所述自組織通信網絡的業(yè)務量和輔助通信網絡的 業(yè)務量信息的比例，獲取所述宏基站的能耗函數以及所述能耗函數的頂點坐標； 調整單元，用于根據所述能耗函數的頂點坐標的取值以及小小區(qū)基站的休眠或喚醒， 調整所述自組織通信網絡和輔助通信網絡的業(yè)務量信息的比例。
【文檔編號】H04W52/02GK104284404SQ201410492060
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】許曉東, 楊程程, 韓江, 陶小峰 申請人:北京郵電大學