[發(fā)明專(zhuān)利]一種長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中基于站點(diǎn)實(shí)際負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510344911.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104883725B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤肖虎;童恩;王曄;潘志文;丁飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué);中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W52/02
• 分類(lèi)號(hào): H04W52/02
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

本發(fā)明公開(kāi)了一種長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中基于站點(diǎn)實(shí)際負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方法，整個(gè)方法主要包含三個(gè)步驟：1）基于演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B（Evolved Node B，eNB）歷史和實(shí)時(shí)負(fù)載數(shù)據(jù)的休眠站點(diǎn)預(yù)判決；2）基于eNB站點(diǎn)休眠前后系統(tǒng)整體負(fù)載、能量消耗變化影響的負(fù)載快速估算和休眠eNB站點(diǎn)判決方法；3）根據(jù)相鄰活躍站點(diǎn)負(fù)載變化情況，對(duì)休眠eNB站點(diǎn)進(jìn)行分布式實(shí)時(shí)互喚醒。通過(guò)本發(fā)明，可在充分利用eNB站點(diǎn)的歷史與實(shí)時(shí)負(fù)載運(yùn)行特性，降低站點(diǎn)選擇運(yùn)算的計(jì)算復(fù)雜度，并且能夠快速定量估算出站點(diǎn)間的負(fù)載切換，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的休眠節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(Evolved Node B，eNB)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的站點(diǎn)休眠網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方法，涉及長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問(wèn)題，屬于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能技術(shù)的研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，即通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)進(jìn)行有效節(jié)能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能。具體方法主要有如下幾種：1)站點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)：使用高集成度的低功耗芯片；減少散熱風(fēng)扇的數(shù)量；提高功率放大器的集成度以及線(xiàn)性特性；2)網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃和拓?fù)涔芾恚汉侠淼囊?guī)劃選址降低站點(diǎn)數(shù)量和設(shè)備發(fā)送功率；充分利用自然環(huán)境進(jìn)行站點(diǎn)的降溫冷卻；增加中繼節(jié)點(diǎn)和微站點(diǎn)；3)頻譜和資源的合理調(diào)度：動(dòng)態(tài)地將用戶(hù)從其它頻帶轉(zhuǎn)移至特殊的激活頻帶中，并在其它頻帶上選擇性地關(guān)閉功率；采用機(jī)會(huì)資源調(diào)度和各種分集技術(shù)增加整體系統(tǒng)容量，最大限度的利用好有限的帶寬資源。

在LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)后，通過(guò)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和升級(jí)站點(diǎn)的硬件設(shè)備將會(huì)十分困難，且經(jīng)濟(jì)成本高。因此考慮對(duì)eNB站點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能，首先就要對(duì)站點(diǎn)負(fù)載運(yùn)行的實(shí)際情況有所統(tǒng)計(jì)分析。eNB站點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量在不同時(shí)刻存在明顯的波峰和波谷，特別在夜間時(shí)刻站點(diǎn)基本處于空閑工作狀態(tài)，然而為了能夠保障峰值時(shí)的業(yè)務(wù)負(fù)載卻依舊保持高功率運(yùn)行，消耗了大量能量，因此站點(diǎn)休眠網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方式具有很大的潛力。

最初，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置中央控制器向各個(gè)站點(diǎn)傳遞信息來(lái)確定站點(diǎn)的休眠過(guò)程，不過(guò)沒(méi)有設(shè)計(jì)休眠后站點(diǎn)喚醒的流程。接著綜合考慮站點(diǎn)間的位置信息后，當(dāng)用戶(hù)的負(fù)載高于設(shè)定的固定負(fù)載門(mén)限值就通過(guò)中央控制器去喚醒休眠站點(diǎn)。進(jìn)一步在理想的六邊型蜂窩網(wǎng)絡(luò)和曼哈頓模型網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)負(fù)載特性的分析，對(duì)站點(diǎn)動(dòng)態(tài)切換策略進(jìn)行了研究。緊接著，分別針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，例如宏站點(diǎn)/宏站點(diǎn)、宏站點(diǎn)/微站點(diǎn)、宏站點(diǎn)/室內(nèi)家庭基站，進(jìn)行了站點(diǎn)休眠策略的研究。

發(fā)明內(nèi)容

目前在網(wǎng)絡(luò)節(jié)能中的研究中過(guò)分單一強(qiáng)調(diào)節(jié)能的效果，運(yùn)行復(fù)雜度高，并且一般只適用于單一固定負(fù)載門(mén)限判決，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)負(fù)載動(dòng)態(tài)變化時(shí)不利于實(shí)際操作。所以需要更深入分析，根據(jù)負(fù)載日夜變化的情況，通過(guò)新定義網(wǎng)絡(luò)負(fù)載影響參數(shù)對(duì)eNB站點(diǎn)休眠/喚醒分布式方法進(jìn)行研究，其中網(wǎng)絡(luò)負(fù)載影響反應(yīng)了當(dāng)站點(diǎn)休眠后對(duì)周?chē)军c(diǎn)的負(fù)載影響。并需要通過(guò)相鄰站點(diǎn)的環(huán)境，包含距離、數(shù)量、負(fù)載等因素來(lái)快速準(zhǔn)確的定量估算負(fù)載的影響。

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明重點(diǎn)針對(duì)城市實(shí)際密集商業(yè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)歷史和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析，考慮網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化實(shí)時(shí)性和周期性的前提下，設(shè)計(jì)了一套低復(fù)雜度的站點(diǎn)休眠/喚醒方法。方法主要有三個(gè)方面特點(diǎn)：

(1)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)負(fù)載歷史與實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析，在站點(diǎn)休眠/喚醒過(guò)程中分別采用集中式和分布式方法快速確定目標(biāo)eNB站點(diǎn)；

(2)進(jìn)行站點(diǎn)分組休眠策略和多級(jí)休眠/喚醒負(fù)載門(mén)限判決策略，有效地避免用戶(hù)因?yàn)槎鄠€(gè)站點(diǎn)連續(xù)休眠或休眠站點(diǎn)的頻繁喚醒/休眠而造成的反復(fù)切換和乒乓效應(yīng)；

(3)在密集城市環(huán)境中，對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間負(fù)載影響系數(shù)進(jìn)行定量分析，并研究相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分布，為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變化的快速預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

1休眠eNB站點(diǎn)預(yù)選擇