本專利申請要求于2014年3月31日提交的申請?zhí)枮?1/973,119、發(fā)明名稱為“用于在虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)中提高能量效率的發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默方法和動態(tài)流量分流方法”的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中，并要求于2015年3月24日提交的申請序列號為14/667,497、發(fā)明名稱為“用于在虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)中提高能量效率的發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默方法和動態(tài)流量分流方法”的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用也結(jié)合在本申請中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綠色無線通信，并且在具體實(shí)施例中，涉及用于在虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)中提高能量效率的發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默方法和動態(tài)流量分流方法。

背景技術(shù)：

由于基站的功率要求，移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商往往可能會遭受較高的運(yùn)營費(fèi)用。例如，典型地，基站通?？赡芟母哌_(dá)80％的所需能量以運(yùn)行蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且可能構(gòu)成蜂窩網(wǎng)絡(luò)碳排放量的重要部分。一種效率提高策略稱為發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默(muting)，其中，沒有為UE服務(wù)的基站可以從活躍模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤摺?休眠)模式。需要用于在接入點(diǎn)(AP)密度高的無線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)發(fā)射點(diǎn)靜默的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的實(shí)施例描述了用于在虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)中提高能量效率的動態(tài)流量分流方法和發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默方法，通過本公開的實(shí)施例，技術(shù)優(yōu)點(diǎn)通常得以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)一實(shí)施例，提供了一種通過發(fā)射點(diǎn)(TP)寬帶靜默進(jìn)行節(jié)能調(diào)度的方法。在本示例中，所述方法包括：確定包括多個接入點(diǎn)(AP)的云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CRAN)的初始調(diào)度分配。所述初始調(diào)度分配在時間間隔內(nèi)向所述多個AP分配多個用戶設(shè)備(UE)。所述方法還包括：從所述多個AP中至少選擇一個第一AP在所述時間間隔內(nèi)以睡眠模式運(yùn)行。所述第一AP以睡眠模式運(yùn)行時為寬帶靜默的。所述初始調(diào)度分配在所述時間間隔內(nèi)向所述第一AP分配第一UE子集。所示方法還包括在所述時間間隔內(nèi)向所述多個AP中的其它AP重新分配所述第一UE子集，從而獲得修改過的調(diào)度分配，并促使所述多個AP在所述時間間隔內(nèi)根據(jù)所述修改過的調(diào)度分配運(yùn)行。所述第一AP在所述時間間隔內(nèi)以睡眠模式運(yùn)行。還提供了一種用于執(zhí)行所述方法的裝置。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供了另一種通過寬帶發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默進(jìn)行節(jié)能調(diào)度的方法。在本示例中，所述方法包括：調(diào)度設(shè)備從多個接入點(diǎn)(AP)接收能量參數(shù)。所述能量參數(shù)指示所述多個AP中的每個AP在時間間隔內(nèi)所使用的能量類型。所述方法還包括：根據(jù)所述多個AP傳送的能量參數(shù)確定調(diào)度分配。所述調(diào)度分配在所述時間間隔內(nèi)向所述多個AP分配多個用戶設(shè)備(UE)。確定調(diào)度分配包括：根據(jù)所述能量參數(shù)，從所述多個AP中至少選擇一個第一AP在所述時間間隔內(nèi)以睡眠模式運(yùn)行。所述方法還包括促使所述多個AP在所述時間間隔內(nèi)根據(jù)所述調(diào)度分配運(yùn)行。所述第一AP在所述時間間隔內(nèi)以睡眠模式運(yùn)行。還提供了一種用于執(zhí)行所述方法的裝置。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種采用寬帶發(fā)射點(diǎn)(TP)靜默的低復(fù)雜度調(diào)度的方法。在本示例中，所述方法包括：計(jì)算包括多個接入點(diǎn)(AP)的云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CRAN)的第一組調(diào)度分配。所述第一組調(diào)度分配在時間間隔內(nèi)向所述多個AP分配多個用戶設(shè)備(UE)。所述第一組調(diào)度分配中的每個調(diào)度分配使所述多個AP中不同的一個在所述時間間隔內(nèi)靜默。所述方法還包括：確定第一調(diào)度分配比所述第一組調(diào)度分配中的其它調(diào)度分配具有更高效用。所述第一調(diào)度分配指定在所述多個AP中的剩余AP以活躍模式運(yùn)行時第一AP以睡眠模式運(yùn)行，所述多個AP中的剩余AP形成第一AP子集。所述方法還包括：計(jì)算用于在所述時間間隔內(nèi)向所述多個AP分配所述多個UE的第二組調(diào)度分配。所述第二組調(diào)度分配中的每個調(diào)度分配除了使所述第一AP靜默以外，還使所述第一AP子集中的不同AP靜默。所述方法還包括：確定所述第二組調(diào)度分配中的第二調(diào)度分配比所述第二組調(diào)度分配中的其它調(diào)度分配具有更高效用。所述第二調(diào)度分配指定在所述第一AP子集中的剩余AP以活躍模式運(yùn)行時所述第一AP子集中的第二AP以睡眠模式運(yùn)行，所述第一AP子集中的剩余AP形成第二AP子集。所述方法還包括：當(dāng)所述第二調(diào)度分配的效用超過所述第一調(diào)度分配的效用的量小于閾值時，促使所述多個AP根據(jù)所述第二調(diào)度分配運(yùn)行。還提供了一種用于執(zhí)行所述方法的裝置。

附圖說明

為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合說明書附圖參考以下描述，其中：

圖1示出了無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例的示意圖；

圖2A和圖2B示出了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施例的示意圖；

圖3示出了用于計(jì)算調(diào)度分配方法實(shí)施例的流程圖；

圖4示出了用于計(jì)算調(diào)度分配的另一方法實(shí)施例的流程圖；

圖5示出了用于計(jì)算調(diào)度分配的又一方法實(shí)施例的流程圖；

圖6示出了另一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施例的示意圖；

圖7A-圖7B示出了用于動態(tài)點(diǎn)選擇(即dynamic point selection，簡稱DPS)調(diào)度的低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)的示意圖；

圖8示出了實(shí)現(xiàn)用于實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度TP靜默與調(diào)度的方法實(shí)施例流程圖；

圖9示出了系統(tǒng)容量分析的曲線圖；

圖10示出了另一種系統(tǒng)容量分析的曲線圖；

圖11示出了功耗模型的示意圖；

圖12示出了功耗模型的曲線圖；

圖13示出了依賴負(fù)載的功耗模型的示意圖、曲線圖和圖表；

圖14A-圖14C示出了功耗降低技術(shù)實(shí)施例的吞吐量仿真曲線圖；

圖15示出了仿真場景效果的圖表；

圖16A-圖16C示出了利用設(shè)備到設(shè)備(即device-to-device，簡稱D2D)通信進(jìn)行發(fā)射點(diǎn)靜默和DPS調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)配置；

圖17示出了多播廣播單頻網(wǎng)(即Multicast-broadcast single-frequency network，MBSFN)幀結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖18示出了常規(guī)的超蜂窩綠色代(即Beyond Cellular Green Generation，簡稱BCG2)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖；

圖19示出了常規(guī)的幻影小區(qū)(phantom cell)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖；

圖20示出了計(jì)算平臺實(shí)施例的示意圖；以及

圖21示出了通信設(shè)備實(shí)施例的示意圖。

除非另有說明，不同說明書附圖中的相應(yīng)數(shù)字和標(biāo)號通常指代相應(yīng)的部件。附圖進(jìn)行繪制是為了清楚地說明各實(shí)施例的相關(guān)方面，并且不一定按比例進(jìn)行繪制。

具體實(shí)施方式

以下對當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的形成和使用進(jìn)行詳細(xì)討論。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種特定背景下體現(xiàn)的適用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的具體實(shí)施例僅用來說明作出和使用本發(fā)明的具體方式，并不限制本發(fā)明的范圍。

在常規(guī)網(wǎng)絡(luò)中，TP靜默通常以被動(passive)方式進(jìn)行使用，其中將接入點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樗?休眠狀態(tài)是基于性能調(diào)度的事后補(bǔ)充。更具體地，常規(guī)網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立地計(jì)算調(diào)度分配以實(shí)現(xiàn)特定的性能標(biāo)準(zhǔn)(例如，吞吐量等)，然后再將沒有被所述獨(dú)立計(jì)算的調(diào)度分配分配任何活躍UE的那些接入點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樗吣Ｊ?。事?shí)上，TP靜默通常并不是基于性能調(diào)度準(zhǔn)則，這些被動的TP靜默策略提高網(wǎng)絡(luò)能量效率的程度受到這一事實(shí)的約束。

本公開內(nèi)容的多個方面提供了根據(jù)TP靜默效用計(jì)算調(diào)度分配的技術(shù)。更具體地，評估使不同的接入點(diǎn)組合靜默的候選調(diào)度分配，以確定哪一個候選調(diào)度分配提供了最高效用。在一些實(shí)施例中，為了降低調(diào)度器的計(jì)算復(fù)雜度，這可以采用貪婪法來實(shí)現(xiàn)。例如，可以在一系列迭代的每次迭代過程中對一組調(diào)度分配進(jìn)行評估，每個調(diào)度分配使剩余AP中不同的一個靜默。在每次迭代結(jié)束時，選擇提供最高效用的調(diào)度分配，被該調(diào)度分配靜默的AP在所有后續(xù)迭代過程中靜默。因此，后續(xù)迭代中評估的調(diào)度分配將使之前迭代中選擇的調(diào)度分配所指定的AP靜默。這樣，后續(xù)迭代中計(jì)算的該組調(diào)度分配可以是之前迭代中選擇的調(diào)度分配的子集。以下對這些和其它方面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

圖1示出了用于傳送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)100。所述網(wǎng)絡(luò)100包括具有覆蓋區(qū)域101的基站110、多個移動設(shè)備120以及回程網(wǎng)絡(luò)130。如圖所示，基站110與移動裝置120建立上行鏈路(虛線)和/或下行鏈路(虛線)連接，起到將數(shù)據(jù)從移動設(shè)備120向基站110攜帶的作用，反之亦然。上行鏈路/下行鏈路連接上攜帶的數(shù)據(jù)可以包括移動設(shè)備120之間傳送的數(shù)據(jù)，以及通過回程網(wǎng)絡(luò)130傳送至遠(yuǎn)端/從遠(yuǎn)端(未示出)傳送的數(shù)據(jù)。如本文中所使用的，術(shù)語“基站”是指任何配置為提供到網(wǎng)絡(luò)的無線接入的組件(或組件集合)，例如增強(qiáng)基站(eNB)、宏小區(qū)、毫微微蜂窩基站(femtocell)、Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)或其它無線使能設(shè)備?；究梢愿鶕?jù)一個或多個無線通信協(xié)議提供無線接入，例如，長期演進(jìn)(LTE)、先進(jìn)的長期演進(jìn)(LTE-A)、高速分組接入(HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。如本文中所使用的，術(shù)語“移動設(shè)備”是指任何能夠與基站建立無線連接的組件(或組件集合)，例如，用戶設(shè)備(UE)、移動站(STA)和其它無線使能設(shè)備。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)100可以包括諸如中繼器、低功率節(jié)點(diǎn)等各種其它無線設(shè)備。

本公開內(nèi)容的多個方面教導(dǎo)對調(diào)度分配進(jìn)行修改以提高TP靜默效用。圖2A-圖2B示出了用于修改調(diào)度分配以改進(jìn)TP靜默效用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200可以包括云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CRAN)。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200包括中央控制器201、多個接入點(diǎn)212，214和多個UE 222，224。在一些實(shí)施例中，中央控制器201為宏基站，接入點(diǎn)212，214為諸如毫微微蜂窩基站等的低功率節(jié)點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，中央控制器201為接入點(diǎn)212，214的集中式調(diào)度器，其可以為宏小區(qū)、低功率節(jié)點(diǎn)或任何其它類型的無線接入點(diǎn)。圖2A示出了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的初始調(diào)度分配，其中UE 222由接入點(diǎn)212服務(wù)，UE 224由接入點(diǎn)214服務(wù)。如圖2B所示，中央控制器201可以向接入點(diǎn)214重新分配UE 222，從而使得接入點(diǎn)212轉(zhuǎn)變?yōu)樾菝吣Ｊ剑愿纳凭W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200的效用參數(shù)(例如，總調(diào)度效用、TP靜默效用等)。

本公開內(nèi)容的多個方面提供用于在虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)中實(shí)現(xiàn)TP靜默和動態(tài)流量分流的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，中央控制器可以優(yōu)化一組發(fā)射點(diǎn)上的下行鏈路傳輸。用戶特定控制流可以像數(shù)據(jù)流一樣被分流。流量效用可以基于來自目標(biāo)UE(Target UE，簡稱TUE)或者其輔助UE(Helping UE，簡稱HUE)的上行(UL)測量來進(jìn)行計(jì)算。對于給定的寬帶靜默假設(shè)，執(zhí)行動態(tài)協(xié)作多點(diǎn)(CoMP)調(diào)度。利用一種新型的包括數(shù)據(jù)/控制流量效用和靜默激勵/開啟懲罰的能量感知效用，對靜默假設(shè)進(jìn)行比較。靜默激勵/開啟懲罰可以表示為TP功耗模型、節(jié)能系數(shù)(例如，其可以由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商進(jìn)行設(shè)置和/或動態(tài)操作)以及基于每個TP上的預(yù)測流量負(fù)載和/或軟UE關(guān)聯(lián)的軟負(fù)載比率的函數(shù)。

本公開內(nèi)容的多個方面提供采用發(fā)射點(diǎn)靜默的低復(fù)雜度調(diào)度分配的計(jì)算方法的實(shí)施例。圖3示出了用于修改調(diào)度分配以實(shí)現(xiàn)TP靜默的方法300的實(shí)施例，可以由諸如宏基站、中央調(diào)度器等中央控制器來執(zhí)行。如圖所示，方法300開始于步驟310，其中中央控制器確定在時間間隔內(nèi)向多個接入點(diǎn)(AP)分配UE的初始調(diào)度分配。初始調(diào)度分配可以基于性能準(zhǔn)則(例如，吞吐量等)或一些其它準(zhǔn)則來計(jì)算。接著，方法300轉(zhuǎn)到步驟320-330，其中，中央控制器修改所述初始調(diào)度分配以實(shí)現(xiàn)TP-靜默。更具體地，在步驟320中，所述方法選擇至少一個AP以睡眠模式運(yùn)行，然后在步驟330中，將UE子集從所選擇的一個或多個AP重新分配到剩余的AP。這些UE子集被初始調(diào)度分配分配給所選擇的一個或多個AP，并被修改過的調(diào)度分配分配給剩余的AP。從而，可以使所選擇的一個或多個AP靜默。在一些實(shí)施例中，分配給活躍AP(例如，修改過的調(diào)度分配沒有靜默的接入點(diǎn))的其它UE在步驟330中也被重新分配，以改善修改過的調(diào)度分配的效用(或性能)。接著，方法300轉(zhuǎn)到步驟340，其中，中央控制器確定修改所述初始調(diào)度分配是否可以提高調(diào)度效用。這可以包括根據(jù)初始調(diào)度分配和修改過的調(diào)度分配計(jì)算效用函數(shù)，然后比較所得的效用值。所述效用函數(shù)可以包括各種不同的因子，例如，總功率利用率、總性能等。

如果修改過的調(diào)度分配相對于初始調(diào)度分配提高了效用，則所述方法300轉(zhuǎn)到步驟350，其中，調(diào)度設(shè)備促使無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)修改過的分配運(yùn)行。否則，如果效用沒有提高(或者所述提高小于閾值)，則所述方法300轉(zhuǎn)到步驟360，其中，調(diào)度設(shè)備促使無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)初始調(diào)度分配運(yùn)行。

在某些網(wǎng)絡(luò)中，接入點(diǎn)可以通過在不同時間段內(nèi)利用不同能量資源來運(yùn)行。舉一個例子，接入點(diǎn)可以在白天時靠太陽能來運(yùn)行，而在夜間時間靠電網(wǎng)來運(yùn)行。在這樣的情況下，當(dāng)選擇AP在給定時間段內(nèi)靜默時，考慮與各個AP相關(guān)聯(lián)的能量參數(shù)是有幫助的。圖4示出了用于根據(jù)與候選AP相關(guān)聯(lián)的能量參數(shù)計(jì)算調(diào)度分配的方法400的實(shí)施例，可以由調(diào)度設(shè)備來執(zhí)行。如圖所示，所述方法400開始于步驟410，其中，調(diào)度設(shè)備在無線網(wǎng)絡(luò)中獲取與接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的能量參數(shù)。所述能量參數(shù)可以指示AP所使用的能量類型以及諸如使用率、價格、碳排放等其它信息。在一實(shí)施例中，調(diào)度設(shè)備接收來自接入點(diǎn)的指示，表明正在使用的能量類型(例如，太陽能、電能等)和/或消耗速率，例如，接入點(diǎn)N正在消耗M千瓦時(kwh)等。此后，調(diào)度設(shè)備可以訪問數(shù)據(jù)庫以獲得與能量類型相關(guān)聯(lián)的附加能量參數(shù)，例如，接入點(diǎn)的本地區(qū)域中的每能量單元的價格等。在其它實(shí)施例中，調(diào)度設(shè)備從接入點(diǎn)的歷史(或已知操作)中推斷能量類型和/或消耗速率，例如，接入點(diǎn)從黎明到黃昏靠太陽能來運(yùn)行，從黃昏到黎明靠電網(wǎng)來運(yùn)行。

在獲取能量參數(shù)后，所述方法400轉(zhuǎn)到步驟420，其中，調(diào)度設(shè)備根據(jù)所述能量參數(shù)確定調(diào)度分配。在這個例子中，調(diào)度設(shè)備可以基于，例如，能量成本和/或環(huán)境影響，選擇使哪個接入點(diǎn)靜默。例如，與靠太陽能來運(yùn)行的接入點(diǎn)相比，調(diào)度設(shè)備更傾向于使靠電網(wǎng)來運(yùn)行的接入點(diǎn)靜默。接著，所述方法400轉(zhuǎn)到步驟430，其中調(diào)度設(shè)備促使無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述調(diào)度分配運(yùn)行。

可以采用考慮所有可能的調(diào)度分配——例如，所有可能的TP靜默組合——的效用的窮舉搜索來計(jì)算調(diào)度分配。然而，這種技術(shù)可能具有較高的計(jì)算復(fù)雜度，因此可能不適合于大型網(wǎng)絡(luò)。本公開內(nèi)容的一些方面提供了較低復(fù)雜度的替代技術(shù)，比如那些使用貪婪搜索算法來計(jì)算調(diào)度分配的替代技術(shù)。圖5示出了采用接入點(diǎn)靜默的低復(fù)雜度調(diào)度分配的計(jì)算方法500的實(shí)施例，可以由調(diào)度設(shè)備來執(zhí)行。如圖所示，所述方法500開始于步驟510，其中，調(diào)度設(shè)備計(jì)算第一組調(diào)度分配。所述第一組調(diào)度分配中的每個調(diào)度分配使多個AP中的不同的AP靜默。接著，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟520，其中，調(diào)度設(shè)備選擇效用比所述第一組調(diào)度分配中的其它調(diào)度分配高的調(diào)度分配。在一些實(shí)施例中，這可能是兩部分步驟，其中，在第一步驟中基于效用函數(shù)計(jì)算效用，在此之后，在第二步驟中對所計(jì)算出的效用進(jìn)行比較，以識別最高效用。

此后，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟530，其中，調(diào)度設(shè)備將迭代計(jì)數(shù)器(N)設(shè)為2。接著，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟540，其中，調(diào)度設(shè)備把被選擇的調(diào)度分配所靜默的AP劃分到靜默AP集合中。接著，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟550，其中，調(diào)度設(shè)備計(jì)算第N組調(diào)度分配。所述第N組調(diào)度分配中的每個調(diào)度分配除了使所述靜默AP集合靜默以外，還使剩余AP(例如，靜默AP集合中不包括的AP)中一個不同的AP靜默。

接著，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟560，其中，調(diào)度設(shè)備選擇所述第N組調(diào)度分配中具有最高效用的調(diào)度分配。此后，所述方法500轉(zhuǎn)到步驟560，其中，調(diào)度設(shè)備確定是否已經(jīng)滿足收斂準(zhǔn)則。在一實(shí)施例中，當(dāng)當(dāng)前迭代和前次迭代期間選擇的調(diào)度分配的效用差值不超過閾值時，滿足收斂準(zhǔn)則。在另一實(shí)施例中，當(dāng)前次迭代期間選擇的調(diào)度分配的效用超過當(dāng)前迭代期間選擇的調(diào)度分配的效用時，滿足收斂準(zhǔn)則。在又一實(shí)施例中，在預(yù)定數(shù)量的迭代后，例如，當(dāng)N大于閾值時，滿足收斂準(zhǔn)則。

如果不滿足收斂準(zhǔn)則，則在步驟580中增加迭代計(jì)數(shù)器(N)，在這之后，所述方法500返回步驟540。相反，如果在步驟570中認(rèn)為已經(jīng)滿足收斂準(zhǔn)則，則所述方法500轉(zhuǎn)到步驟590，其中，調(diào)度設(shè)備促使無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)計(jì)算出的具有最高效用的調(diào)度分配運(yùn)行。這通?？梢允亲罱K迭代期間所選擇的調(diào)度分配，或者是最終迭代期間效用發(fā)生降低的情況下前一次迭代期間所選擇的調(diào)度分配。

常規(guī)的用于在正交頻分多址(OFDMA)單小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中提高能量效率的技術(shù)不提供用于分流流量的資源。相反，常規(guī)技術(shù)通過考慮線性基站(BS)功耗模型來提高能量效率?，F(xiàn)有技術(shù)所使用的模型不考慮睡眠功能，并且不執(zhí)行或提供寬帶靜默。名稱為《OFDMA網(wǎng)絡(luò)中能效資源的分配》(Energy-Efficient Resource Allocation in OFDMA Networks)(IEEE通信學(xué)報(bào)，2012年12月第60卷第12號)的IEEE公布、名稱為《下行鏈路傳輸優(yōu)化框架》(Downlink Transmission Optimization Framework)(車輛技術(shù)會議(VTC秋季)，IEEE 2012，2012年9月，卷，號，第1，5，3-6頁)的IEEE公布以及名稱為《多小區(qū)協(xié)作系統(tǒng)中不活躍的流量感知基站》(Traffic-aware base station doze in cooperative multi-cell systems)(2013IEEE中國峰會&國際會議，2013年7月第394卷第398號第6-10頁)的IEEE公布中描述了用于提高基站能量效率的常規(guī)技術(shù)的例子，其通過引用全部結(jié)合在本申請中。

在各實(shí)施例中，虛擬化RAN可以通過執(zhí)行動態(tài)寬帶靜默以及動態(tài)多點(diǎn)調(diào)度來實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省。動態(tài)分流可以是實(shí)施例技術(shù)的副產(chǎn)物。實(shí)施例可以分流數(shù)據(jù)和用戶專用控制流量。各實(shí)施例提供采用具有陡升坡度的能量感知效用來執(zhí)行聯(lián)合優(yōu)化的低復(fù)雜度的優(yōu)化技術(shù)。本公開內(nèi)容的一些方面提供了新的能量感知效用建立技術(shù)。所述方面可以使操作者能夠靈活地管理能量節(jié)省和性能折衷。本公開內(nèi)容的一些方面通過設(shè)備到設(shè)備(D2D)通信為UE協(xié)作提供支持。

在各實(shí)施例中，控制器可以配置成使能量感知效用函數(shù)最大化。以下是能量感知效用函數(shù)的一個例子：U＝∑_k，nU_k，n+∑_k，nC_k，n+c∑f(u_i，σ_i)P_i，其中，∑f(u_i，σ_i)P_i為靜默激勵(或激活懲罰(activation penalty))，u_i為數(shù)據(jù)加載比率，σ_i為控制加載比率，c為節(jié)能系數(shù)，P_i為歸一化的發(fā)射點(diǎn)功率節(jié)省，U_k，n為UE_K在資源Resource_n上的數(shù)據(jù)效用，C_k，n為UE_K在資源Resource_n上的控制效用。

在一些實(shí)施例中，能量感知效用函數(shù)建立了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中不同TP類型的功耗模型。能量感知效用函數(shù)的靜默激勵分量可以包括參數(shù)(P_i)，參數(shù)(P_i)對應(yīng)TP_i相對于宏基站最大功耗歸一化的節(jié)省功率。

能量感知效用函數(shù)可以采用基于每個TP上的預(yù)測流量負(fù)載和/或軟UE關(guān)聯(lián)的‘軟負(fù)載比率’。TP的軟負(fù)載比率可以是其被活躍流群認(rèn)為是最佳服務(wù)TP的概率?？紤]到負(fù)載均衡和活躍流的權(quán)重，TP的軟負(fù)載比率也可以是歸一化的軟流量與TP的相關(guān)性。這可以對應(yīng)于‘軟UE與TP的相關(guān)性’計(jì)算的動態(tài)版本。能量感知效用函數(shù)可以采用用于調(diào)節(jié)節(jié)能性能折衷的單個控制參數(shù)(例如，‘節(jié)能系數(shù)’)。能量感知效用函數(shù)可以擴(kuò)展用于不同大小的TP組和不同大小的UE池，并且可以應(yīng)用于不同流量類型，例如，盡力服務(wù)(Best Effort)、GBR、目標(biāo)GBR率等。

在各實(shí)施例中，能量感知效用函數(shù)可以采用封閉流量效用(close flow utilities)執(zhí)行TP靜默。例如，效用函數(shù)可以分流流量和控制信令來從具有較低瞬時負(fù)載的TP實(shí)現(xiàn)更高的功率節(jié)省。

在一些實(shí)施例中，可以將節(jié)能系數(shù)設(shè)置為(例如)2.5-3之間的一個值以增加CBR流量的系統(tǒng)容量并提高盡力服務(wù)流量(best-effort traffic)的覆蓋和能效。這可以擴(kuò)展到不同大小的TP組、不同大小的UE池、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及不同目標(biāo)CBR率。

圖6示出了利用設(shè)備到設(shè)備(D2D)通信實(shí)現(xiàn)動態(tài)流量分流和TP靜默的虛擬無線接入網(wǎng)絡(luò)(V-RAN)架構(gòu)的實(shí)施例。如圖所示，當(dāng)UE協(xié)作被激活時，測量的上行鏈路信號可以來自所選擇的目標(biāo)UE的輔助UE(一個或多個)。候選TP可以基于，例如，最佳輔助UE的CQI，計(jì)算流量效用。在這種情況下，可以采用寬帶靜默、分流和多點(diǎn)調(diào)度來利用D2D能力。提高的流量效用可以創(chuàng)造更多的靜默/分流機(jī)會。本公開內(nèi)容的一些方面可以采用于2014年3月31日提交的、申請?zhí)枮?8/631,104的美國臨時申請中討論的喚醒機(jī)制，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。在一些實(shí)施例中，UL-靜默TP被周期性喚醒以保持基于上行鏈路的測量，例如，UE/TP關(guān)聯(lián)映射。喚醒周期可以由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。當(dāng)UE報(bào)告下行(DL)背景干擾功率發(fā)生顯著變化時，也可以采用基于事件觸發(fā)的喚醒。

本公開內(nèi)容的一些方面可以提供低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)。隨著集群尺寸變大，對所有可能的靜默假設(shè)進(jìn)行的窮舉搜索可能會比較復(fù)雜。提供了基于最速上升算法的低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)的實(shí)施例。該算法可以在所有TP被激活時開始，并且可以跨越‘芽節(jié)點(diǎn)(bud node)’的所有分支。針對每個分支，每次對一組激活TP中的一個TP進(jìn)行評估，以確定哪些TP應(yīng)被靜默。所述評估可以包括對TP進(jìn)行虛擬靜默，以便一次探索可行域的一維。隨著來自靜默TP的干擾得以抑制，激活的TP的流量效用可以被更新，并且靜默TP的流量效用可以被遮蓋。計(jì)算每個場景的調(diào)度結(jié)果，并計(jì)算每個調(diào)度結(jié)果的能量感知總效用。實(shí)施例算法可以將具有最大總效用的虛擬場景提升為新的“現(xiàn)任解決方案”。所述算法繼續(xù)從新的現(xiàn)任中分支出剩余的未靜默TP，并當(dāng)靜默使得能量感知總效用降低時(或在增量提高未超過閾值時)停止。然后，執(zhí)行最后的‘現(xiàn)任方案’及其資源調(diào)度結(jié)果。圖7A-圖7B示出了用于動態(tài)點(diǎn)選擇(DPS)調(diào)度的低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)的示意圖。更具體地，圖7A示出了DPS調(diào)度的首次迭代，而圖7B示出了DPS調(diào)度的最終迭代。

人們對發(fā)展具有最小碳排放的綠色下一代無線網(wǎng)絡(luò)的興趣不斷增加。事實(shí)上，使無線網(wǎng)絡(luò)綠色化是全球倡議，投資巨大且市場前景廣闊。該倡議還旨在降低移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在維護(hù)網(wǎng)絡(luò)性能時所遭受的電力成本上的高運(yùn)營支出(OPEX)。在估計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)各種組件的功率消耗方面所進(jìn)行的研究表明，基站(BS)通常消耗大約80％運(yùn)行蜂窩網(wǎng)絡(luò)所需的能量。在這一主導(dǎo)份額內(nèi)，RF功率放大器的消耗在宏基站的情況下達(dá)55-60％，在微基站和低功率節(jié)點(diǎn)的情況下小于30％。研究還表明，在長時間范圍內(nèi)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中只有一小部分資源/小區(qū)是空閑的。而在短時間尺度內(nèi)，比如在傳輸時間間隔(TTI)的時間尺度內(nèi)，絕大多數(shù)資源/小區(qū)經(jīng)常是空閑的。在這種低負(fù)載情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)的能量效率(EE)較差。這是由于BS消耗的功率開銷不考慮其非零負(fù)載所導(dǎo)致的。在下一代網(wǎng)絡(luò)中密集部署較小小區(qū)(small cell)以試圖隨時隨地為用戶提供虛擬無縫的無線接入服務(wù)，這一設(shè)想使情況變得甚至更糟。除了預(yù)想的云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CRAN)的多個方面，例如，強(qiáng)回程、計(jì)算能力和多點(diǎn)協(xié)作，還可以從任何優(yōu)化的TP集發(fā)送數(shù)據(jù)和UE專用控制信號，從而導(dǎo)致從UE角度來看完全虛擬化的RAN(VRAN)。在一些實(shí)施例中，UE將不能在已被分組以為其提供服務(wù)的TP之間進(jìn)行區(qū)分。此外，網(wǎng)絡(luò)輔助UE協(xié)作導(dǎo)致從網(wǎng)絡(luò)角度來看UE虛擬化。因而，VRAN比傳統(tǒng)的RAN更有能力采用有能量/成本效益的“始終可用(always-available)”而不是“始終工作(always-on)”的設(shè)計(jì)方法。

本公開內(nèi)容的一些方面提供利用VRAN云方面的能量/成本感知動態(tài)寬帶靜默和流量分流方案。該方案有利于靜默假設(shè)，從負(fù)載相對較少的TP實(shí)現(xiàn)更大程度地節(jié)省。本公開內(nèi)容的一些方面利用較小小區(qū)部署和多點(diǎn)協(xié)作，使得負(fù)載有機(jī)會分流到相鄰的TP，從而改善其能量/成本效率。這通過對實(shí)施例能量/成本感知效用進(jìn)行優(yōu)化的低復(fù)雜度聯(lián)合寬帶靜默和多點(diǎn)調(diào)度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。該實(shí)施例效用公式說明了不同TP的功耗模型、每單位能量的當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本以及TP的預(yù)測‘軟負(fù)載比率’(SLR)。引入了‘節(jié)能系數(shù)’(ESC)以使得操作者能夠調(diào)節(jié)個別網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的節(jié)省性能權(quán)衡，而不管TP組大小、UE池大小和UE分布。考慮了不同的系統(tǒng)級仿真場景，以證明我們所提出的方案利用分流/靜默機(jī)會的能力。結(jié)果顯示出顯著的能量效率和系統(tǒng)容量增益。

實(shí)施例系統(tǒng)模型可以基于長期的流量變化。網(wǎng)絡(luò)管理/流量工程單元可以選擇將被完全關(guān)閉的TP子集，并且可以將網(wǎng)絡(luò)的其余部分劃分到由中央控制器(CC)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化的TP組中。在異構(gòu)TP組M中，CC對DL寬帶靜默和多點(diǎn)傳輸共同進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化，例如，對未被靜默TP進(jìn)行調(diào)度、波束成形和/或每子帶功率控制。可能存在較強(qiáng)的回程連接。管理單元在核心網(wǎng)上用給定的期望操作點(diǎn)對CC進(jìn)行更新，例如，地理區(qū)域和時間。此外，TP一旦向VRAN注冊，就可以將類型、型號和供應(yīng)商特定功耗參數(shù)提供給CC。通過對具有要接收的數(shù)據(jù)包的UE集合，即活躍UE，進(jìn)行周期性上行鏈路測量，就可以估計(jì)出可能的下行同信道干擾K_a。

可以通過諸如電網(wǎng)(Grid)、柴油、太陽能或風(fēng)能等混合能源對TP供電。CC通過來自TP的供電電源/不間斷電源的一些信令了解到TP_i消耗的能量類型。如果成本節(jié)省相比于純能量節(jié)省是同樣期望的，在核心網(wǎng)上將每單位能量的相關(guān)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和/或環(huán)境成本值提供給CC。否則，信息通過到智能電網(wǎng)的連接提供。基于實(shí)驗(yàn)測量，TP的功耗模型可以近似為線性模型，并且可以進(jìn)行擴(kuò)展以捕獲多點(diǎn)協(xié)作，如下：P_i(t)＝α_iP_i，tx(t)+P_i，c(t)+P_i，p(t)，(1)，其中P_i(t)表示長度為T秒的第t個傳輸時間間隔內(nèi)TP_i的總功率消耗，而P_i，p(t)為處理和回程功率，分別是TP組大小和回程流量的函數(shù)。斜率參數(shù)α_i縮放總RF發(fā)射功率P_i，tx(t)，表示功率放大器的負(fù)載相關(guān)性能。對于現(xiàn)有技術(shù)中的TP，電路電源P_i，c(t)基于RF負(fù)載在兩個級別(高和低)之間切換，如下所示：

而對于傳統(tǒng)的TP，例如，具有“無睡眠”硬件的TP，電路功耗可能停留在較高水平，例如，P_i，c(t)＝P_i，h，假設(shè)，當(dāng)采用固定大小的TP組時，CoMP導(dǎo)致的回程流量幾乎恒定，則在流量從現(xiàn)有技術(shù)中的TP完全或暫時性分流時，TP沒有可以服務(wù)的活躍流，其總功耗降低為恒定最小值，即，P_i(t)＝P_{i，sleep}＝P_i，l+P_i，cnst。但是，對于傳統(tǒng)的TP，消耗的總功率為P_i(t)＝P_i，0＝P_i，h+P_i，cnst。網(wǎng)絡(luò)的長期EE為純能量節(jié)省的關(guān)鍵性能指標(biāo)，并被定義為時間窗Δ秒內(nèi)的總網(wǎng)絡(luò)吞吐量與網(wǎng)絡(luò)中所有TP在該時間窗內(nèi)所消耗的總能量之間的比率，如下所示：[比特/焦耳]，(3)，其中，r_k是用戶k在第t個時間間隔內(nèi)的吞吐量。當(dāng)期望節(jié)省成本時，可以使用長期成本效率來代替，其被定義為如下所示：[bits/$]or[bits/Kg CO₂]，(4)，其中，總吞吐量是所有允許訪問網(wǎng)絡(luò)的用戶集合的，總功率是所有TP的。然而，由于篇幅限制，我們將本文中的結(jié)果限制于純能量效率，使得可以研究能量感知公式中不同分量的影響。

本公開內(nèi)容的一些方面提供一種新的能量/成本感知效用公式。在任何分配時刻，CC可以根據(jù)所有可能的寬帶靜默假設(shè)理想化地使以下能量/成本感知效用函數(shù)最大化，{π_l}，0≤l≤L＝2^|M|-1，這里，S_MP(t，π_l)為多點(diǎn)調(diào)度函數(shù)，其在每個子帶n∈N上聯(lián)合地將UE分配給服務(wù)波束，并且計(jì)算假設(shè)π_l的非靜默TP的發(fā)射預(yù)編碼器和功率掩蔽以使每個子帶的總流量效用最大化。例如，可以采用用于調(diào)度緩沖視頻點(diǎn)播和盡力服務(wù)流量(best effort flow)的QoE感知流量效用。因而，相應(yīng)地計(jì)算出靜默假設(shè)的寬帶RF發(fā)射功率矢量P_tx(t)。第二項(xiàng)充當(dāng)靜默激勵或開啟懲罰，并通過設(shè)置ESC，c>0，激活。ESC越大，該方案就越積極地進(jìn)行TP靜默和能量/成本節(jié)省，同時使能量感知效用U_EA最大化。f(.)是SLRμ_i(t，K_a)的正歸遞減函數(shù)，其類似于TPi被動態(tài)變化的活躍流K_a基于幾何和流速要求認(rèn)為是潛在服務(wù)TP的瞬時概率。應(yīng)注意，考慮到動態(tài)優(yōu)化的時間尺度，已取消了長期參數(shù)、ESC和每單位能量的當(dāng)前成本δ_i的時間標(biāo)記。節(jié)省函數(shù)0≤S_i(.，.)≤1計(jì)算關(guān)于最大參考值歸一化的能量/成本節(jié)省，即最大可實(shí)現(xiàn)宏基站功率節(jié)省與每單位能量最大成本δ_max＝max_i∈M{δ_i}的乘積。因此，對于成本節(jié)省導(dǎo)向的優(yōu)化，s_i(P_i，tx(t)，δ_i)可以表示如下：而對于純能量節(jié)省，因此，集群中的每個TP具有與其流量分流及其能量/成本節(jié)省可能性成比例的動態(tài)寬帶靜默權(quán)重。歸一化使得操作者能夠基于所使用的流量效用的性質(zhì)設(shè)置ESC的工作范圍，而不考慮TP組大小、UE池大小和UE分布。

本公開內(nèi)容的一些方面提供一種低復(fù)雜度優(yōu)化算法。隨著TP組規(guī)模變大——例如，較小小區(qū)密集部署——對所有可能的寬帶靜默假設(shè)進(jìn)行窮舉搜索變得過于復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)了一種基于最速上升方法的低復(fù)雜度算法。

圖8示出了實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度TP靜默/調(diào)度的方法實(shí)施例的流程圖。該方法實(shí)施例開始于‘全工作(all-on)’初始方案，并跨越該‘芽節(jié)點(diǎn)’的所有分支。針對每個分支，每次對所有可能的|M|個TP(分組的TP，不包括那些保持清醒的用于發(fā)送廣播和同步信號的TP)中的一個TP進(jìn)行檢測以便進(jìn)行寬帶靜默。在虛線模塊內(nèi)對所提出的能量感知效用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，包括(5)和(6)中所示的CoMP調(diào)度和靜默激勵項(xiàng)的總流量效用。該算法將具有最大總效用的假設(shè)(分支)提升為新的‘現(xiàn)任方案’，該‘現(xiàn)任方案’是從列表中消除靜默TP后進(jìn)行進(jìn)一步分支的新的芽節(jié)點(diǎn)。通過外循環(huán)，該算法繼續(xù)對剩余的未靜默TP進(jìn)行操作并在達(dá)到收斂時結(jié)束，即，能量感知總效用沒有進(jìn)一步提高。最新的現(xiàn)任方案的CoMP調(diào)度結(jié)果和寬帶靜默假設(shè)被執(zhí)行。因此，如果在較早階段尚未達(dá)到收斂，該算法最多需要對CoMP調(diào)度和靜默激勵計(jì)算進(jìn)行(|M|²+|M|)/2-1次外迭代。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)控制器在一組發(fā)射點(diǎn)上運(yùn)行，其可以是由網(wǎng)絡(luò)層指定的集群或候選集。網(wǎng)絡(luò)控制器可以采用聯(lián)合寬帶靜默和動態(tài)點(diǎn)選擇算法來分析流量的數(shù)據(jù)部分。沒有被調(diào)度的UE的Bs將轉(zhuǎn)變?yōu)椤八吣Ｊ健?，其功率消耗可能降低。流量效用是基于峰值流量的，?dāng)滿足CBR流量時，不更新用于權(quán)重計(jì)算的參數(shù)。在各實(shí)施例中，所述算法可以使以下效用函數(shù)最大化：U＝∑_k，nU_k，n+c∑_i∈Muted(1-u_i)P_i，其中u_i是數(shù)據(jù)加載率，c是節(jié)能系數(shù)，P_i是歸一化的發(fā)射點(diǎn)功耗。

圖9示出了描繪現(xiàn)有技術(shù)基站的系統(tǒng)容量分析的曲線圖，目標(biāo)固定碼率為每秒一兆字節(jié)(Mbps)。圖10示出了描繪未來基站的系統(tǒng)容量分析的曲線圖，例如，比現(xiàn)有技術(shù)基站能力更強(qiáng)大的基站，目標(biāo)固定碼率為每秒一兆字節(jié)(Mbps)。

本公開內(nèi)容的一些方面提供了一種能夠通過動態(tài)寬帶靜默和動態(tài)多點(diǎn)調(diào)度實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路節(jié)能的虛擬化無線接入網(wǎng)架構(gòu)。動態(tài)分流可以是本文中所公開的實(shí)施例技術(shù)的副產(chǎn)物。一些方面可以分流數(shù)據(jù)和用戶專用控制流量。低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)可以通過利用最速上升算法提供能量感知效用。

一些方面提供了能量感知效用公式的實(shí)施例。一些方面為操作者找到節(jié)能和性能之間的平衡提供了靈活性。一些方面通過D2D利用UE協(xié)作來分流流量并提供能量節(jié)省。

所提出的方案可以以動態(tài)方式進(jìn)行操作。本文所提供的低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)可以避免將傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于具有較大集群尺寸、較大用戶池和/或先進(jìn)的CoMP調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)時，出現(xiàn)巨大的計(jì)算復(fù)雜性。

采用DPS的仿真結(jié)果表明，避免靜默激勵/開啟懲罰能夠使實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)勝過非靜默DPS網(wǎng)絡(luò)，同時還提供顯著的容量和能量效率收益。

本公開內(nèi)容的一些方面可以分流數(shù)據(jù)和控制業(yè)務(wù)。本公開內(nèi)容的一些方面可以實(shí)現(xiàn)具有較小碳排放的無線網(wǎng)絡(luò)，其能夠節(jié)省成本并顯著增加系統(tǒng)容量(滿意用戶的數(shù)量)。運(yùn)營費(fèi)用可以通過降低功耗得以減少。實(shí)施例還可以通過減少與超量配置始終在線的控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的設(shè)計(jì)成本來減少資本支出。實(shí)施例技術(shù)所提供的優(yōu)點(diǎn)可以通過改進(jìn)硬件技術(shù)基本上得以放大。一些方面可以動態(tài)地適應(yīng)于所供給的流量負(fù)載，并能夠獨(dú)立地控制DL和UL操作。

本公開內(nèi)容的一些方面提供了信令，該信令允許來自輔助UE的UL測量以支持UE協(xié)作。一些方面提供了動態(tài)分流數(shù)據(jù)和/或用戶專用控制流量以及用于通過無線接入虛擬化(V-RA)提高能量效率的無線網(wǎng)絡(luò)TP的寬帶靜默的方法。實(shí)施例的能量感知效用公式可以用來說明不同TP類型的功耗模型，僅針對V-RAN內(nèi)的活躍流，基于預(yù)測的流量負(fù)載/軟流量-TP相關(guān)，計(jì)算每個TP的‘軟加載比率’。各實(shí)施例可以設(shè)有單個控制參數(shù)，‘節(jié)能系數(shù)’，以便操作者調(diào)節(jié)節(jié)能性能折衷，而不考慮率TP組大小、UE池大小或流量。實(shí)施例可以通過D2D支持UE協(xié)作，提供來自輔助UE(一個或多個)的UL測量信號，并通過基于TUE或其在候選TP(一個或多個)上的最佳輔助UE的CQI執(zhí)行分流和多點(diǎn)調(diào)度來進(jìn)行支持。本公開內(nèi)容的實(shí)施例提供了低復(fù)雜度優(yōu)化技術(shù)，利用能量感知效用結(jié)合最速上升算法來共同執(zhí)行寬帶靜默和動態(tài)多點(diǎn)調(diào)度。

圖11示出了IEEE無線通信會刊中一篇題為“運(yùn)行無線網(wǎng)絡(luò)需要多少能量？(How much energy is needed to run a wireless network？)”的IEEE無線通信文章所討論的功耗模型的示意圖。圖12示出了該功耗模型的曲線圖。

圖13示出了基站的負(fù)載相關(guān)功耗模型的示意圖、曲線圖和圖表。在這種模型中，宏基站和微微基站的射頻輸出功率分別為40瓦特和1瓦特。

圖14A-圖14C示出了本公開內(nèi)容所述實(shí)施例技術(shù)的吞吐量仿真。采用以下通用仿真參數(shù)創(chuàng)建仿真：CRAN集群大?。?、3、9和21個小區(qū)；SU MIMO 2x2；發(fā)射分集；最大發(fā)射基站發(fā)射功率40瓦；利用Matlab后處理器的線性電能消耗模型(對于所有方案，沒有被調(diào)度UE的任何BS將認(rèn)為處在‘睡眠模式’，并且其功耗將會減少)；B＝10MHz；10個RBG；5個RB/RBG；完備的CQI；OLLA寬帶固定。根據(jù)以下場景創(chuàng)建仿真：常規(guī)負(fù)載下630個UE；輕負(fù)載下236個UE(常規(guī)數(shù)量的1/5)；UE均勻和以隨機(jī)模式非均勻地(在每個3小區(qū)站點(diǎn)中，隨機(jī)將一個小區(qū)選擇為具有最高密度的小區(qū))(基于幾何形狀)落入：UE接收器構(gòu)造成用于MMSE；流量模式為帶有CBR仿真的全緩沖；仿真的方案包括單小區(qū)SU-MIMO；DPs SU-MIMO；聯(lián)合寬帶靜默和DPS SU-MIMO；節(jié)能系數(shù)為零(純PF效用)和{0.1，0.3，0.5，0.7，0.9，1，1.5，2，2.5，3，4，5，10}(能量感知靜默激勵/開啟懲罰)。圖15示出了仿真場景結(jié)果的圖表。

圖16A-圖16C示出了TP靜默和DPS調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)配置，充分利用目標(biāo)和輔助UE之間的D2D通信。本公開內(nèi)容的一些方面提供了用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)合寬帶靜默和多點(diǎn)調(diào)度的信令機(jī)制和參考數(shù)據(jù)庫。在一實(shí)施例中，可以考慮絕對能量節(jié)省。在本實(shí)施例中，在首次注冊到網(wǎng)絡(luò)時，TP將其功率消耗參數(shù)以信號方式告知中央控制器，或者將存在于中央控制器或核心網(wǎng)的最新數(shù)據(jù)庫中的對應(yīng)于其類型/供應(yīng)商/型號的標(biāo)識符以信號方式告知。一旦加入新的TP組配置，便可以啟動程序，以通知新的中央控制器。

在另一實(shí)施例中，可以結(jié)合每單位能量的當(dāng)前成本，考慮經(jīng)濟(jì)/環(huán)境能量節(jié)省。在本實(shí)施例中，TP檢測正在消耗的能量類型，并以信號方式告知其處理器。該檢測一經(jīng)初始化便可以觸發(fā)，并基于源之間的切換事件觸發(fā)。此時，TP向中央控制器發(fā)送類型指示，中央控制器從最新的本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中獲取每能量單位的當(dāng)前成本。

在另一實(shí)施例中，更高層的網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)體設(shè)置‘節(jié)能系數(shù)’參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)管理通過基于區(qū)域、一周中的天和一天中的時間設(shè)置并以信號方式傳送每個TP組的節(jié)能系數(shù)(ESC)來確定性能節(jié)省折衷。

相比常規(guī)方案，本公開內(nèi)容的一些方面提供了優(yōu)點(diǎn)。圖17示出了常規(guī)DTX方案的多播廣播單頻網(wǎng)(MBSFN)幀結(jié)構(gòu)。如圖所示，在無線幀的一部分(例如，10個當(dāng)中的6個)MSBFN子幀中傳輸靜默，以降低基站功耗。DTX方案的細(xì)節(jié)在車輛技術(shù)會議(VTC)中題為“采用小區(qū)DTX減少LTE中的能量消耗(Reducing Energy Consumption in LTE with Cell DTX)”(2011 IEEE 73第1卷第5號第15-18頁，2011年5月)的文章中進(jìn)行討論，其通過引用全部結(jié)合在本申請中。

圖18示出了常規(guī)的超蜂窩綠色代(BCG2)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中所述網(wǎng)絡(luò)被分成純數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和純控制網(wǎng)絡(luò)，在所述純數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，可以按需激活數(shù)據(jù)發(fā)射點(diǎn)，在所述純控制網(wǎng)絡(luò)中，控制發(fā)射點(diǎn)總是工作的。BCG2架構(gòu)在無線通信與網(wǎng)絡(luò)會議研討會(WCNCW)題為“節(jié)能：網(wǎng)絡(luò)能效縮放快于流量增長(Energy saving：Scaling network energy efficiency faster than traffic growth)”(2013 IEEE WCNCW第12卷第17號第7-10頁，2013年4月)的會刊中進(jìn)行更詳細(xì)的解釋，其通過引用全部結(jié)合在本申請中。

圖19示出了宏輔助小小區(qū)的常規(guī)幻影小區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，C平面和U平面在不同頻帶中在宏小區(qū)和較小小區(qū)之間分裂?；糜靶^(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在題為“發(fā)布12之上的RAN演進(jìn)(RAN Evolution Beyond Release 12)”(2013年LTE全球峰會)的文章中進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。

圖20示出了可用于實(shí)現(xiàn)本文所公開的裝置和方法的處理系統(tǒng)的方框圖。具體設(shè)備可以利用示出的所有組件或僅利用這些組件的子集，并且集成度可能因設(shè)備變化。此外，設(shè)備可以包含組件的多個實(shí)例，例如多個處理單元、處理器、存儲器、發(fā)射器、接收器等。處理系統(tǒng)可以包括配備有一個或多個輸入/輸出設(shè)備的處理單元，例如，揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸屏、小鍵盤、鍵盤、打印機(jī)、顯示器等。該處理單元可以包括連接到總線的中央處理器(CPU)、存儲器、大容量存儲設(shè)備、視頻適配器以及I/O接口。

所述總線可以是一個或多個任何類型的幾種總線結(jié)構(gòu)，包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線、視頻總線等。所述CPU可以包括任何類型的電子數(shù)據(jù)處理器。所述存儲器可以包括任何類型的系統(tǒng)存儲器，諸如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲器(ROM)及其組合，等等。在一實(shí)施例中，存儲器可以包括啟動時要用的ROM以及執(zhí)行程序時使用的用于程序和數(shù)據(jù)存儲的DRAM。

所述大容量存儲設(shè)備可以包括任何類型的用于存儲數(shù)據(jù)、程序及其它信息并用于通過總線使數(shù)據(jù)、程序及其它信息可訪問的存儲設(shè)備。大容量存儲設(shè)備可以包括，例如，一個或多個固態(tài)驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等。

所述視頻適配器和所述I/O接口提供將外部輸入和輸出設(shè)備耦合到處理單元的接口。如圖所示，輸入和輸出設(shè)備的例子包括：與視頻適配器耦合的顯示器以及與I/O接口耦合的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)?？梢詫⑵渌O(shè)備耦合到處理單元，并且可以使用附加的或更少的接口卡。例如，可以使用諸如通用串行總線(USB)(未示出)等串行接口來為打印機(jī)提供接口。

所述處理單元還包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口，其可以包括諸如以太網(wǎng)電纜等有線鏈路，和/或無線鏈路以訪問節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口允許處理單元通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元進(jìn)行通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口可以通過一個或多個發(fā)射器/發(fā)射天線和一個或多個接收器/接收天線提供無線通信。在一實(shí)施例中，將處理單元耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)以便與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和通信，例如，其它處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲設(shè)備等。

圖21示出了通信設(shè)備2100的實(shí)施例的方框圖，其可以等同于上述一個或多個設(shè)備(例如，UE、NB等)。通信設(shè)備2100可以包括處理器2104、存儲器2106、蜂窩接口2110、附加接口2112以及回程接口2114，其可以(或可以不)如圖21進(jìn)行設(shè)置。處理器2104可以是任何能夠執(zhí)行計(jì)算和/或其它處理相關(guān)任務(wù)的組件，存儲器2106可以是任何能夠存儲處理器2104的程序和/或指令的組件。蜂窩接口2110可以是任何能夠使通信設(shè)備2100利用蜂窩信號進(jìn)行通信的組件或組件集合，并且可以用于通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩連接接收和/或發(fā)送信息。附加接口2112可以是任何能夠使通信設(shè)備2100通過補(bǔ)充協(xié)議傳送數(shù)據(jù)或控制信息的組件或組件集合。例如，附加接口2112可以是根據(jù)無線保真(Wi-Fi)或藍(lán)牙協(xié)議進(jìn)行通信的非蜂窩無線接口?？蛇x地，附加接口2112可以是有線線路接口。可選地，回程接口2114可以包括在通信設(shè)備2100中，并且可以包括任何能夠使通信設(shè)備2100通過回程網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備進(jìn)行通信的組件或組件集合。

盡管已對說明書進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)該理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本公開內(nèi)容的精神和范圍的前提下，可以做出各種改變、替換和修改。此外，本公開內(nèi)容的范圍并不限于本文中所描述的特定實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本公開內(nèi)容很容易地想到，當(dāng)前存在或以后待開發(fā)的過程、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟可以基本上執(zhí)行本文所述相應(yīng)實(shí)施例的相同功能或基本上實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果。因此，所附權(quán)利要求旨在在其范圍內(nèi)包括此類過程、機(jī)器、產(chǎn)品、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。

雖然已結(jié)合示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此。參照說明書，對示例性實(shí)施例和本發(fā)明的其它實(shí)施例進(jìn)行各種修改和組合對本領(lǐng)域技術(shù)人來講是顯而易見的。因此，所附權(quán)利要求涵蓋任何這些修改或?qū)嵤├?/p>