專利名稱：基站、用戶設(shè)備及節(jié)約基站能耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，尤其涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的基站、用戶設(shè)備及節(jié)約基站能耗的方法。
背景技術(shù)：
今天能量消耗對(duì)于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境都有重要影響。隨著移動(dòng)設(shè)備和基站的大量增加， 碳產(chǎn)生和能源費(fèi)用成為運(yùn)營(yíng)商不可忽視的運(yùn)營(yíng)開銷，從而導(dǎo)致對(duì)于能耗降低的迫切需求。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，基站需要大量的能耗，對(duì)運(yùn)營(yíng)成本和環(huán)境帶來了很大的影響，從而降低基站能耗也在節(jié)能中排在重要的位置。舉例來說，一個(gè)普通的基站能耗是lOOOw，用戶設(shè)備能通過休眠方式降低能耗，但是基站和用戶設(shè)備不一樣，基站的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)一直保持開的狀態(tài)。在不同時(shí)間段基站的業(yè)務(wù)流量變化很大，在深夜業(yè)務(wù)流量很小而且集中在少數(shù)幾個(gè)基站上，甚至在某一段時(shí)間內(nèi)一些基站都沒有業(yè)務(wù)流量。但是即使沒有(活動(dòng)的)用戶服務(wù)，基站還是必須保持發(fā)射機(jī)和接收機(jī)常開狀態(tài)，導(dǎo)致不必要的能量消耗。同樣的問題對(duì)于小小區(qū)(例如中繼站、微小區(qū)、家庭基站等)來說更加嚴(yán)重。以家庭基站O^emto)為例，通常只有很少的用戶被狗社0服務(wù)。用戶白天可能上班，這樣可能整個(gè)白天時(shí)間家庭基站都沒有用戶服務(wù)。同樣，深夜的時(shí)候用戶訪問的概率也很低。家庭基站服務(wù)用戶的機(jī)會(huì)很低，但是還得保持發(fā)射機(jī)和接收機(jī)常開狀態(tài)。因?yàn)橐_保用戶設(shè)備能獲得必要的控制信息完成正常網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入和切換，家庭基站不得不總是發(fā)射控制信息，即使是沒有用戶服務(wù)時(shí)候。這里控制信息包括SCH(物理同步控制信道)、PCFICH(物理控制格式指示信道)、PBCH(物理廣播信道)等。同樣地，家庭基站不得不保持接收機(jī)常開狀態(tài)，因?yàn)榭赡苡杏脩粼赗ACH信道接入。發(fā)射機(jī)的能量消耗比接收機(jī)要大得多。針對(duì)家庭基站能耗降低已知的最佳解決方法是周期性睡眠和喚醒。也就是，在沒有用戶服務(wù)的時(shí)候家庭基站周期性地關(guān)掉發(fā)射機(jī)，一段時(shí)間后再打開。在喚醒期間，家庭基站發(fā)射必要的控制信號(hào)，以完成用戶進(jìn)入和切換。如果沒有用戶進(jìn)入和切換，家庭基站再次進(jìn)入休眠周期。該方法能節(jié)約家庭基站的能耗，但是有一些缺點(diǎn)1，如果為了節(jié)省較多的能耗將睡眠周期配置很長(zhǎng)，這樣用戶設(shè)備不得不等待很長(zhǎng)時(shí)間才能接入或者發(fā)送數(shù)據(jù)。較長(zhǎng)的等待時(shí)延可能導(dǎo)致接入失敗。2，即使很長(zhǎng)時(shí)間沒有用戶服務(wù)(例如一整天)，家庭基站不得不周期性地喚醒。通常來說睡眠時(shí)間不能配置太長(zhǎng)，以避免較長(zhǎng)的用戶等待時(shí)間或者接入失敗。這樣家庭基站不得不頻繁地喚醒，導(dǎo)致不必要的能量浪費(fèi)。3，如果用戶從服務(wù)小區(qū)切換到一個(gè)休眠的家庭基站，會(huì)導(dǎo)致很嚴(yán)重的時(shí)延。除了休眠周期終止之外沒有任何機(jī)制可以喚醒休眠家庭基站。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種新的基站、用戶設(shè)備及節(jié)約基
4站能耗的方法。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)基站檢測(cè)到一時(shí)間段內(nèi)沒有用戶服務(wù)，關(guān)閉其發(fā)射機(jī)，接收機(jī)保持打開狀態(tài)，基站進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)所述基站接收到喚醒信號(hào)，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)。該方法在沒有用戶服務(wù)的時(shí)候關(guān)閉發(fā)射機(jī)節(jié)約能耗，當(dāng)有用戶進(jìn)入時(shí)候又智能觸發(fā)喚醒基站。具體的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種節(jié)約基站能耗的方法，當(dāng)基站檢測(cè)到一時(shí)間段內(nèi)沒有用戶服務(wù)，關(guān)閉其發(fā)射機(jī)，接收機(jī)保持打開狀態(tài)，基站進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)所述基站接收到喚醒信號(hào)，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站接收到的喚醒信號(hào)為來自用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站接收到的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站接收到的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)喚醒信號(hào)門限值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站在休眠狀態(tài)下監(jiān)測(cè)到鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)；喚醒信號(hào)為所述鄰小區(qū)的其信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值的上行信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站在休眠狀態(tài)收到來自相鄰基站的喚醒信號(hào)， 打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)；相鄰基站檢測(cè)到用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值，發(fā)送喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，相鄰基站根據(jù)其鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值的用戶設(shè)備的位置信息，向用戶設(shè)備靠近的休眠基站發(fā)送喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，來自相鄰基站的喚醒信號(hào)經(jīng)X2接口到所述基站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，喚醒信號(hào)為來自相鄰基站的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)；所述相鄰基站檢測(cè)到其用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二鏈路質(zhì)量門限值，所述相鄰基站通知所述其用戶設(shè)備發(fā)出所述上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站和/或相鄰基站為家庭基站、中繼站、微小區(qū)站，或者宏基站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種節(jié)約能耗的基站，該基站包括發(fā)射裝置，用于向用戶設(shè)備發(fā)射信號(hào)；接收裝置，用于接收喚醒信號(hào)以及來自用戶設(shè)備的上行信號(hào)；檢測(cè)裝置，用于根據(jù)接收裝置以及發(fā)射裝置的輸出信號(hào)，檢測(cè)是否有用戶服務(wù)；并且，用于根據(jù)接收裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)是否接收到喚醒信號(hào)；計(jì)時(shí)裝置，用于根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)，統(tǒng)計(jì)無用戶服務(wù)的時(shí)間；開關(guān)裝置，用于打開或關(guān)閉發(fā)射裝置，當(dāng)計(jì)時(shí)裝置統(tǒng)計(jì)的無用戶服務(wù)的時(shí)間達(dá)到一個(gè)設(shè)定的時(shí)間門限值，開關(guān)裝置關(guān)閉發(fā)射裝置，基站工作在休眠狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到喚醒信號(hào)，開關(guān)裝置打開發(fā)射裝置，基站工作在喚醒狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，喚醒信號(hào)為來自用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，上行觸發(fā)喚醒信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)喚醒信號(hào)門限值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，接收裝置接收的喚醒信號(hào)為來自鄰小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值的上行信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，接收裝置接收的喚醒信號(hào)是來自相鄰基站的喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，喚醒信號(hào)是由相鄰基站經(jīng)X2接口發(fā)送到基站的接收裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，接收裝置接收的喚醒信號(hào)是來自相鄰基站的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，接收裝置接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值，發(fā)射裝置產(chǎn)生一個(gè)喚醒信號(hào)并發(fā)送到相鄰的休眠基站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站進(jìn)一步還包括一個(gè)位置估計(jì)裝置，用來估計(jì)用戶設(shè)備的位置信息；發(fā)射裝置根據(jù)用戶設(shè)備的位置信息，將喚醒信號(hào)只發(fā)送到所述鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的鏈路質(zhì)量門限值的用戶設(shè)備靠近的相鄰休眠基站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站通過X2接口將喚醒信號(hào)發(fā)送到相鄰基站。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，基站進(jìn)一步包括資源調(diào)度裝置，當(dāng)所述接收裝置接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置檢測(cè)用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二鏈路質(zhì)量門限值后，資源調(diào)度裝置調(diào)度用戶設(shè)備發(fā)送上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并保留資源用于用戶設(shè)備發(fā)送喚醒觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種用戶設(shè)備，包括一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置，用以產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送上行喚醒觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，還包括一個(gè)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)服務(wù)基站；檢測(cè)裝置的結(jié)果輸出到所述信號(hào)產(chǎn)生裝置，當(dāng)檢測(cè)裝置未檢測(cè)SINR大于一個(gè)預(yù)定門限值的服務(wù)基站，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置打開，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置在用戶設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后就打開，直接發(fā)出上行喚醒觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，用戶設(shè)備還包括一個(gè)接收裝置，用以接收基站的調(diào)度信息；當(dāng)接收裝置接收到所述調(diào)度信息后，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置打開，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列產(chǎn)生并發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)家庭基站沒有活動(dòng)用戶服務(wù)的時(shí)候，關(guān)閉發(fā)射機(jī)以降低家庭基站的能量消耗，同時(shí)不影響用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入和網(wǎng)絡(luò)切換，使得家庭基站的能耗相比現(xiàn)有的技術(shù)大大降低。


通過以下結(jié)合附圖的說明，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面了解，本發(fā)明的其他目的和效果將變得更加清楚和易于理解，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的過程示意圖。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的基站結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a，3b，3c表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。在所有的上述附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示具有相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1給出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的過程示意圖。該實(shí)施例可適用于家庭基站，中繼站、微小基站，或者宏基站等及其服務(wù)的用戶設(shè)備。下面以家庭基站為例進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，在步驟S101，家庭基站檢測(cè)是否有活動(dòng)用戶設(shè)備，當(dāng)發(fā)現(xiàn)本小區(qū)中持續(xù)一段時(shí)間沒有活動(dòng)的用戶，它會(huì)關(guān)閉發(fā)射機(jī)以節(jié)約能耗，此時(shí)基站進(jìn)入休眠狀態(tài)； 接收機(jī)保持常開，休眠基站保持上行搜索狀態(tài)，為可能的用戶接入保持持續(xù)搜索。可選地， 基站可在不同的載波搜索觸發(fā)信號(hào)。在步驟S102，當(dāng)用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入時(shí)，用戶設(shè)備首先按照正常流程搜索合適的同步信令，例如主同步序列PSS/輔助同步序列SSS ；如果用戶設(shè)備未檢測(cè)到SINR大于一個(gè)預(yù)定門限值的服務(wù)基站，在步驟S103該用戶設(shè)備就會(huì)發(fā)出一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)，以喚醒可能處于睡眠狀態(tài)的基站。該上行觸發(fā)喚醒信號(hào)的頻率和序列事先配置好，并且對(duì)于基站和用戶設(shè)備都是已知的。因?yàn)樘幱谛菝郀顟B(tài)的基站保持持續(xù)上行搜索狀態(tài)，因此在步驟S104，當(dāng)基站接收到一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)并且檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，在步驟S105，該基站被喚醒，進(jìn)入喚醒狀態(tài)，就會(huì)打開發(fā)射機(jī)，在步驟S106，基站發(fā)射下行控制信號(hào)如PSS/SSS，PBCH、PCHICH等。接著在步驟S107， 用戶設(shè)備獲得同步信號(hào)和必要的系統(tǒng)信息，然后按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入?？蛇x地，用戶設(shè)備可以在一開機(jī)時(shí)候就發(fā)出喚醒觸發(fā)，省略上述步驟S102的搜索過程，有利于減少網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)延。當(dāng)用戶設(shè)備從相鄰小區(qū)移動(dòng)到已經(jīng)休眠的基站時(shí)候，需要一些新的機(jī)制以喚醒休眠基站讓用戶設(shè)備完成鄰小區(qū)測(cè)量和切換。下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的三個(gè)喚醒休眠基站讓用戶設(shè)備完成鄰小區(qū)測(cè)量和切換的實(shí)施例。實(shí)施例1，基站在檢測(cè)喚醒信號(hào)同時(shí)也監(jiān)控鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度。可選的，如果基站和鄰小區(qū)工作在不同載波，該基站需要在鄰小區(qū)的載頻上監(jiān)控鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度。如果基站發(fā)現(xiàn)鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，就判斷某個(gè)/某些用戶設(shè)備處于小區(qū)邊緣且具有切換到本小區(qū)的潛在可能。這時(shí)該基站就被喚醒，打開發(fā)射機(jī)并發(fā)送控制信號(hào)用于鄰小區(qū)用戶設(shè)備測(cè)量以及切換。實(shí)施例2，如果服務(wù)基站檢測(cè)到某些用戶設(shè)備非常低的鏈路質(zhì)量，其鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，該基站可以喚醒相鄰的休眠基站以便讓低鏈路質(zhì)量的用戶設(shè)備的進(jìn)行切換。該信息交互可通過X2接口。可選地，該基站能夠知道低鏈路質(zhì)量用戶設(shè)備的粗略位置信息，如通過3GPP支持的定位功能，這樣它可以只通知并喚醒與該用戶設(shè)備靠近的休眠基站；休眠基站通過X2接口接收到來自相鄰基站的喚醒信號(hào)，就判斷有相鄰基站的用戶設(shè)備需要切換到本基站，于是就打開發(fā)射機(jī)，進(jìn)入喚醒狀態(tài)以便上述相鄰基站的低鏈路質(zhì)量的用戶設(shè)備切換到本基站。
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實(shí)施例3，如果一個(gè)用戶設(shè)備處于低鏈路質(zhì)量情況下，并且其鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，該用戶設(shè)備的服務(wù)小區(qū)可以調(diào)度該用戶設(shè)備發(fā)送一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)，服務(wù)小區(qū)保留資源用于用戶設(shè)備發(fā)送喚醒觸發(fā)；這時(shí)相鄰的休眠基站接收到來自鄰小區(qū)用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)并且檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，，于是就打開發(fā)射機(jī)，進(jìn)入喚醒狀態(tài)以便上述相鄰基站的低鏈路質(zhì)量的用戶設(shè)備切換到本基站。圖2給出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的基站結(jié)構(gòu)示意圖?；?00包括檢測(cè)裝置201， 計(jì)時(shí)裝置202，開關(guān)裝置203，接收裝置204，發(fā)射裝置205。具體的，基站200開啟，各裝置初始化后進(jìn)入正常工作狀態(tài)，發(fā)射裝置205用于向用戶設(shè)備發(fā)射信號(hào)；接收裝置204用于接收來自用戶設(shè)備的上行信號(hào)；檢測(cè)裝置201，被配置為用于檢測(cè)是否有用戶服務(wù)；是否有用戶服務(wù)可以根據(jù)接收裝置和發(fā)射裝置是否有上下行數(shù)據(jù)傳輸來判斷，或者根據(jù)其他判斷準(zhǔn)則，這不影響本發(fā)明的保護(hù)范圍；檢測(cè)裝置201的一個(gè)輸出端連接到計(jì)時(shí)裝置202，計(jì)時(shí)裝置202用于統(tǒng)計(jì)無用戶服務(wù)的時(shí)間，計(jì)時(shí)裝置202 的輸出端連接到開關(guān)裝置203，開關(guān)裝置203用于打開或關(guān)閉發(fā)射裝置，一旦計(jì)時(shí)裝置202 統(tǒng)計(jì)的無用戶服務(wù)的時(shí)間達(dá)到一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間門限值，計(jì)時(shí)裝置202就輸出一個(gè)信號(hào)到開關(guān)裝置203，開關(guān)裝置203輸出一個(gè)信號(hào)到發(fā)射裝置205將發(fā)射裝置205關(guān)閉，基站200 工作在休眠狀態(tài)，此時(shí)，接收機(jī)保持工作狀態(tài)，為可能的用戶接入保持持續(xù)搜索；可選地，基站200可在不同的載波搜索觸發(fā)信號(hào)；檢測(cè)裝置201還用于在休眠狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)接收裝置 204是否接收到喚醒信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到接收裝置接收喚醒信號(hào)時(shí)并且檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，就輸出一個(gè)信號(hào)到開關(guān)裝置203，開關(guān)裝置203輸出一個(gè)信號(hào)到發(fā)射裝置205將發(fā)射裝置205打開，基站200工作在喚醒狀態(tài)?；?00在休眠狀態(tài)下接收到的喚醒信號(hào)可有以下幾種情況1.基站200工作在休眠狀態(tài)，接收裝置204接收到的喚醒信號(hào)為來自本小區(qū)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。當(dāng)用戶設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的時(shí)候，由于基站200處于休眠狀態(tài)，用戶設(shè)備未能檢測(cè)到SINR大于一個(gè)預(yù)定門限值的服務(wù)基站，該用戶設(shè)備就會(huì)發(fā)出一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)，以喚醒處于睡眠狀態(tài)的基站；可選地，用戶設(shè)備可以在一開機(jī)時(shí)候就發(fā)出喚醒觸發(fā)，以減少網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入時(shí)延。該上行觸發(fā)喚醒信號(hào)的頻率和序列事先配置好，并且對(duì)于基站和用戶設(shè)備都是已知的。因?yàn)樘幱谛菝郀顟B(tài)的基站的接收裝置 204保持持續(xù)上行搜索狀態(tài)，因此，基站接收裝置204會(huì)接收到一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)并且當(dāng)檢測(cè)裝置201檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，基站被喚醒，打開發(fā)射裝置205，進(jìn)入喚醒狀態(tài)。2.基站200工作在休眠狀態(tài)，接收裝置204接收的喚醒信號(hào)為來自鄰小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值的上行信號(hào)?；?00在檢測(cè)喚醒信號(hào)同時(shí)也監(jiān)控鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度，可選的，如果基站和鄰小區(qū)工作在不同載波，該基站需要在鄰小區(qū)的載頻上監(jiān)控鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度。如果檢測(cè)裝置201發(fā)現(xiàn)鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，就判斷某個(gè)/某些用戶設(shè)備處于小區(qū)邊緣且具有切換到本小區(qū)的潛在可能，此時(shí)檢測(cè)裝置就輸出一個(gè)信號(hào)到開關(guān)裝置203以打開發(fā)射裝置205，該基站被喚醒，發(fā)射機(jī)工作并發(fā)送控制信號(hào)用于鄰小區(qū)用戶設(shè)備測(cè)量以及切換。3.基站200工作在休眠狀態(tài)，接收裝置204接收的喚醒信號(hào)為來自相鄰基站的喚醒信號(hào)。如果休眠基站的相鄰基站工作在喚醒狀態(tài)，此處稱服務(wù)基站，服務(wù)基站檢測(cè)到某些用戶設(shè)備非常低的鏈路質(zhì)量，其鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，該服務(wù)基站可以喚醒相鄰的休眠基站以便讓低鏈路質(zhì)量的用戶設(shè)備的進(jìn)行切換。該信息交互可通過X2接口?？蛇x地，該服務(wù)基站能夠知道低鏈路質(zhì)量用戶設(shè)備的粗略位置信息，如通過3GPP支持的定位功能，這樣它可以只通知并喚醒與該用戶設(shè)備靠近的休眠基站；休眠基站的接收裝置204通過X2接口接收到來自相鄰基站的喚醒信號(hào)，就檢測(cè)裝置201判斷有相鄰基站的用戶設(shè)備需要切換到本基站，此時(shí)檢測(cè)裝置就輸出一個(gè)信號(hào)到開關(guān)裝置203以打開發(fā)射裝置 205，基站200被喚醒以便上述相鄰基站的低鏈路質(zhì)量的用戶設(shè)備切換到本基站。針對(duì)這種情況，當(dāng)基站200工作在喚醒狀態(tài)時(shí)，其接收裝置204接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置201，檢測(cè)裝置201檢測(cè)所述用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值，就輸出一個(gè)信號(hào)到發(fā)射裝置205，發(fā)射裝置205產(chǎn)生一個(gè)喚醒信號(hào)并發(fā)送到相鄰的休眠基站；優(yōu)選的，該信息交互可通過X2接口?？蛇x地，基站200進(jìn)一步還包括一個(gè)位置估計(jì)裝置206，用來估計(jì)用戶設(shè)備的位置信息，如通過3GPP支持的定位功能，這樣基站 200能夠知道低鏈路質(zhì)量用戶設(shè)備的粗略位置信息，這樣它可以只通知并喚醒與該用戶設(shè)備靠近的休眠基站。4.基站200工作在休眠狀態(tài)，接收裝置204接收到的喚醒信號(hào)為來自相鄰小區(qū)需要切換到本基站的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。基站200的處理與上述情況1類似，處于休眠狀態(tài)的基站的接收裝置204保持持續(xù)上行搜索狀態(tài)，因此，基站200的接收裝置204 接收到一個(gè)上行觸發(fā)喚醒信號(hào)并且當(dāng)檢測(cè)裝置201檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，基站200被喚醒，打開發(fā)射裝置205，進(jìn)入喚醒狀態(tài)。針對(duì)這種情況，當(dāng)基站 200工作在喚醒狀態(tài)時(shí)，所述基站進(jìn)一步包括資源調(diào)度裝置207，當(dāng)所述接收裝置204接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置201，檢測(cè)裝置201檢測(cè)所述用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二鏈路質(zhì)量門限值后，所述資源調(diào)度裝置207調(diào)度所述用戶設(shè)備發(fā)送上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并保留資源用于用戶設(shè)備發(fā)送喚醒觸發(fā)信號(hào)。圖3給出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a，用戶設(shè)備300包括信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置301。具體的，信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置301，用以產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送所述上行喚醒觸發(fā)信號(hào)。用戶設(shè)備300可以被設(shè)置為一開機(jī)就啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置301，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。當(dāng)用戶設(shè)備300接收到來自基站的下行控制信號(hào)如PSS/SSS，PBCH、 PCHICH等后，用戶設(shè)備300獲得同步信號(hào)和必要的系統(tǒng)信息，然后按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入。另一可選方案為圖北，用戶設(shè)備還包括一個(gè)檢測(cè)裝置302，用以檢測(cè)服務(wù)基站；檢測(cè)裝置302的結(jié)果輸出到所述信號(hào)產(chǎn)生裝置301，當(dāng)檢測(cè)裝置302未檢測(cè)SINR大于一個(gè)預(yù)定門限值的服務(wù)基站，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置301打開，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。當(dāng)用戶設(shè)備300接收到來自基站的下行控制信號(hào)如PSS/SSS，PBCH、PCHICH等后，用戶設(shè)備300 獲得同步信號(hào)和必要的系統(tǒng)信息，然后按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入。另一可選方案為另一可選方案為圖3c，用戶設(shè)備還包括一個(gè)接收裝置303，用以接收基站的調(diào)度信息；當(dāng)接收裝置接收所述調(diào)度信息并經(jīng)檢測(cè)裝置302檢測(cè)到所述調(diào)度信息后，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置301打開，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。
9
同基站對(duì)應(yīng)，該上行觸發(fā)喚醒信號(hào)的頻率和序列事先配置好，并且對(duì)于基站和用戶設(shè)備都是已知的。在本發(fā)明中，為了干擾消除和檢測(cè)容易，喚醒信號(hào)應(yīng)該具有近似噪聲的特性(例如CDMA M序列或者Golden序列)。通常情況下，該序列在帶寬的中心頻帶上傳輸，這樣即使系統(tǒng)帶寬變化其位置也不會(huì)改變?；驹谥行念l段上保持搜索，也可能搜索不同載波。建議使用^idoff-Chu序列(Zadoff-Chu序列在LTE中廣泛使用，例如隨機(jī)接入前導(dǎo)序列，上行參考信號(hào)，PSS等)。根據(jù)用戶行為特性，可自適應(yīng)地選擇一些特定的時(shí)段應(yīng)用本發(fā)明。例如，基站在白天時(shí)候保持常開狀態(tài)，在深夜檢測(cè)有無用戶服務(wù)，如果在一段時(shí)間內(nèi)沒有用戶服務(wù)，則關(guān)閉發(fā)射機(jī)并且監(jiān)控可能的喚醒觸發(fā)?；緵]有用戶服務(wù)是很常見的。本發(fā)明通過關(guān)閉基站發(fā)射機(jī)和相應(yīng)基帶處理來節(jié)約能量，同時(shí)當(dāng)用戶進(jìn)入或者切換時(shí)候又智能觸發(fā)喚醒。發(fā)射機(jī)比接收機(jī)消耗更多能量。這樣該發(fā)明能有效節(jié)約能耗。對(duì)于傳統(tǒng)的Femto周期休眠/喚醒方法，該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有1.該發(fā)明能“徹底”關(guān)閉基站的發(fā)射機(jī)。傳統(tǒng)的方法需要周期性喚醒并且發(fā)送一些控制信令，即使根本沒有用戶數(shù)據(jù)。2.根據(jù)本發(fā)明提出的方法，用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入或者切換具有較短的時(shí)延。對(duì)比傳統(tǒng)方法，當(dāng)基站處于休眠周期時(shí)候用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入或者切換可能會(huì)經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)延。3.本發(fā)明給出如何處理用戶設(shè)備切換到休眠基站。而對(duì)比存在方法沒有做到用戶設(shè)備切換到休眠基站。本發(fā)明可以以硬件、軟件、固件以及它們的組合來實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可以在供任何合適數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用的信號(hào)承載介質(zhì)上所設(shè)置的統(tǒng)計(jì)機(jī)程序產(chǎn)品中體現(xiàn)本發(fā)明。這種信號(hào)承載介質(zhì)可以是傳輸介質(zhì)或用于機(jī)器可讀信息的可記錄介質(zhì)，包括磁介質(zhì)、光介質(zhì)或其他合適介質(zhì)。可記錄介質(zhì)的示例包括硬盤驅(qū)動(dòng)器中的磁盤或軟盤、用于光驅(qū)的光盤、磁帶，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的其他介質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，具有合適編程裝置的任何通信設(shè)備都將能夠執(zhí)行如程序產(chǎn)品中體現(xiàn)的本發(fā)明方法的步馬聚ο從上述描述應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明各實(shí)施方式進(jìn)行修改和變更。本說明書中的描述僅僅是用于說明性的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本發(fā)明的范圍僅受權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)約基站能耗的方法，當(dāng)基站檢測(cè)到一時(shí)間段內(nèi)沒有用戶服務(wù)，關(guān)閉其發(fā)射機(jī)， 接收機(jī)保持打開狀態(tài)，基站進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)所述基站接收到喚醒信號(hào)，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站接收到的喚醒信號(hào)為來自用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站接收到的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站接收到的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)喚醒信號(hào)門限值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站在休眠狀態(tài)下監(jiān)測(cè)到鄰小區(qū)上行信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)；所述喚醒信號(hào)為所述鄰小區(qū)的其信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值的上行信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站在休眠狀態(tài)收到來自相鄰基站的喚醒信號(hào)，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)；所述相鄰基站檢測(cè)到用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值，發(fā)送喚醒信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述相鄰基站根據(jù)其鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值的用戶設(shè)備的位置信息，向所述用戶設(shè)備靠近的休眠基站發(fā)送喚醒信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述來自相鄰基站的喚醒信號(hào)經(jīng)X2 接口到所述基站。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述喚醒信號(hào)為來自相鄰基站的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)；所述相鄰基站檢測(cè)到其用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二鏈路質(zhì)量門限值，所述相鄰基站通知所述其用戶設(shè)備發(fā)出所述上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基站和/或相鄰基站為家庭基站、中繼站、微小基站，或者宏基站。
11.一種節(jié)約能耗的基站，所述基站包括發(fā)射裝置，用于向用戶設(shè)備發(fā)射信號(hào)；接收裝置，用于接收喚醒信號(hào)以及來自用戶設(shè)備的上行信號(hào)；檢測(cè)裝置，用于根據(jù)接收裝置以及發(fā)射裝置的輸出信號(hào)，檢測(cè)是否有用戶服務(wù)；并且， 用于根據(jù)接收裝置的輸出信號(hào)檢測(cè)是否接收到喚醒信號(hào)；計(jì)時(shí)裝置，用于根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)，統(tǒng)計(jì)無用戶服務(wù)的時(shí)間；開關(guān)裝置，用于打開或關(guān)閉發(fā)射裝置，當(dāng)計(jì)時(shí)裝置統(tǒng)計(jì)的無用戶服務(wù)的時(shí)間達(dá)到一個(gè)設(shè)定的時(shí)間門限值，開關(guān)裝置關(guān)閉發(fā)射裝置，基站工作在休眠狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到喚醒信號(hào)，開關(guān)裝置打開發(fā)射裝置，基站工作在喚醒狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述喚醒信號(hào)為來自用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基站，其特征在于，所述上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列發(fā)送。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基站，其特征在于，所述上行觸發(fā)喚醒信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)喚醒信號(hào)門限值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述接收裝置接收的喚醒信號(hào)為來自鄰小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的門限值的上行信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述接收裝置接收的喚醒信號(hào)是來自相鄰基站的喚醒信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基站，其特征在于，所述喚醒信號(hào)是由相鄰基站經(jīng)X2接口發(fā)送到所述基站的接收裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述接收裝置接收的喚醒信號(hào)是來自相鄰基站的用戶設(shè)備的上行觸發(fā)喚醒信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述接收裝置接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第一鏈路質(zhì)量門限值，發(fā)射裝置產(chǎn)生一個(gè)喚醒信號(hào)并發(fā)送到相鄰的休眠基站。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的基站，其特征在于，所述基站進(jìn)一步還包括一個(gè)位置估計(jì)裝置，用來估計(jì)用戶設(shè)備的位置信息；發(fā)射裝置根據(jù)用戶設(shè)備的位置信息，將所述喚醒信號(hào)只發(fā)送到所述鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的鏈路質(zhì)量門限值的用戶設(shè)備靠近的相鄰休眠基站。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的基站，其特征在于，所述基站通過X2接口將喚醒信號(hào)發(fā)送到相鄰基站。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基站，其特征在于，所述基站進(jìn)一步包括資源調(diào)度裝置，當(dāng)所述接收裝置接收處理用戶設(shè)備的上行信號(hào)后輸入到檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述用戶設(shè)備的鏈路質(zhì)量低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的第二鏈路質(zhì)量門限值后，所述資源調(diào)度裝置調(diào)度所述用戶設(shè)備發(fā)送上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并保留資源用于用戶設(shè)備發(fā)送喚醒觸發(fā)信號(hào)。
23.一種用戶設(shè)備，包括一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置，用以產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送所述上行喚醒觸發(fā)信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用戶設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)服務(wù)基站；檢測(cè)裝置的結(jié)果輸出到所述信號(hào)產(chǎn)生裝置，當(dāng)檢測(cè)裝置未檢測(cè)SINR大于一個(gè)預(yù)定門限值的服務(wù)基站，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置打開，產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置在用戶設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后就打開，直接發(fā)出上行喚醒觸發(fā)信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述用戶設(shè)備還包括一個(gè)接收裝置，用以接收基站的調(diào)度信息；當(dāng)接收裝置接收到所述調(diào)度信息后，所述信號(hào)產(chǎn)生發(fā)送裝置打開， 產(chǎn)生上行喚醒觸發(fā)信號(hào)并發(fā)送。
27.根據(jù)權(quán)利要求2346任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述上行觸發(fā)喚醒信號(hào)以預(yù)先定義的頻率和序列產(chǎn)生并發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新的基站、用戶設(shè)備及節(jié)約基站能耗的方法。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)基站檢測(cè)到一時(shí)間段內(nèi)沒有用戶服務(wù)，關(guān)閉其發(fā)射機(jī)，接收機(jī)保持打開狀態(tài)，基站進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)所述基站接收到喚醒信號(hào)，打開發(fā)射機(jī)，基站進(jìn)入喚醒狀態(tài)。該方法在沒有用戶服務(wù)的時(shí)候關(guān)閉發(fā)射機(jī)節(jié)約能耗，當(dāng)有用戶進(jìn)入時(shí)候又智能觸發(fā)喚醒基站。
文檔編號(hào)H04W52/02GK102421172SQ20101029565
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者沈鋼, 王偉, 鄭武 申請(qǐng)人:上海貝爾股份有限公司