專利名稱：一種基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及降低基站能耗的功率配置方法和裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)中的節(jié)能對(duì)于降低運(yùn)營(yíng)成本和降低能量消耗非常重要。由于基站占據(jù)了無(wú)線通信系統(tǒng)中大部分的能耗，因此在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量需求的基礎(chǔ)上降低基站能耗，是實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵?！敦悹枌?shí)驗(yàn)室技術(shù)雜志》(BellLabs Technical Journal, vol. 15,no. 2,pp. 77-94, Sep. 2010)公開(kāi)的動(dòng)態(tài)基站節(jié)能技術(shù)，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上利用低負(fù)載時(shí)通信能力具有余量的特性，采取動(dòng)態(tài)關(guān)閉多余基站的方式以減小能量損耗。但該方法需要改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；由于基站的布局需要事先經(jīng)過(guò)仔細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而得到，基站的動(dòng)態(tài)關(guān)閉非常容易導(dǎo)致覆蓋空洞的產(chǎn)生；為了避免覆蓋空洞，需要打開(kāi)額外的基站來(lái)保證覆蓋，這使得基站動(dòng)態(tài)關(guān)閉的性能受到很大的限制；另外，由于基站的動(dòng)態(tài)關(guān)閉操作只能在長(zhǎng)時(shí)間尺度上實(shí)施，因此受到這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的峰值負(fù)載的限制。第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPPTSG-RAN WGl #59，Rl-094996，Jeju，Kor. ,Nov. 9-13, 2009)公開(kāi)的一種基站不連續(xù)發(fā)送技術(shù)，在短時(shí)間尺度無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻，通過(guò)關(guān)閉功率放大器來(lái)節(jié)能。但由于該方法難于在不同負(fù)載的情況下較好折中無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送期間消耗的能量與發(fā)送數(shù)據(jù)期間消耗的能量，從而使節(jié)能性能非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置方法和裝置，以在不改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上較好折中無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送期間消耗的能量與發(fā)送數(shù)據(jù)期間消耗的能量，從而實(shí)現(xiàn)在較大程度上的基站節(jié)能。本發(fā)明的基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置方法，基站在向小區(qū)內(nèi)的用戶提供服務(wù)的過(guò)程中通過(guò)統(tǒng)計(jì)獲得小區(qū)負(fù)載在不同時(shí)間段負(fù)載量動(dòng)態(tài)變化的特性，其特征在于在基站端測(cè)量不同發(fā)送功率下的基站能量消耗，通過(guò)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量所得不同發(fā)送功率下的基站能量消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均獲取基站功率模型，包括基站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率pA。和基站無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率PM_S ；以自動(dòng)計(jì)時(shí)器從基站開(kāi)機(jī)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每當(dāng)自動(dòng)計(jì)時(shí)器中的時(shí)間數(shù)值達(dá)到由基站系統(tǒng)設(shè)定的配置周期T，則觸發(fā)一次功率配置流程，否則，自動(dòng)計(jì)時(shí)器繼續(xù)計(jì)時(shí)；基于測(cè)量統(tǒng)計(jì)獲得的不同時(shí)間段的負(fù)載量，得出需要發(fā)送的小區(qū)下一周期平均負(fù)載量M;將不同發(fā)送功率Ptx配置下的小區(qū)平均吞吐量R(Ptx)除以基站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率pA。與基站無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率PM-S的差值確定為不同發(fā)送功率Ptx配置下的能量效率
權(quán)利要求
1.一種基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置方法，基站在向小區(qū)內(nèi)的用戶提供服務(wù)的過(guò)程中通過(guò)統(tǒng)計(jì)獲得小區(qū)負(fù)載在不同時(shí)間段負(fù)載量動(dòng)態(tài)變化的特性，其特征在于在基站端測(cè)量不同發(fā)送功率下的基站能量消耗，通過(guò)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量所得不同發(fā)送功率下的基站能量消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均獲取基站功率模型，包括基站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率 Pac和基站無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率PM-S ；以自動(dòng)計(jì)時(shí)器從基站開(kāi)機(jī)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每當(dāng)自動(dòng)計(jì)時(shí)器中的時(shí)間數(shù)值達(dá)到由基站系統(tǒng)設(shè)定的配置周期T，則觸發(fā)一次功率配置流程，否則，自動(dòng)計(jì)時(shí)器繼續(xù)計(jì)時(shí)；基于測(cè)量統(tǒng)計(jì)獲得的不同時(shí)間段的負(fù)載量，得出需要發(fā)送的小區(qū)下一周期平均負(fù)載量M ；將不同發(fā)送功率Ptx配置下的小區(qū)平均吞吐量R(Ptx)除以基站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率 PA。與基站無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率PM_S的差值確定為不同發(fā)送功率Ptx配置下的能量效率= 7 ^ ；通過(guò)比較確定能量效率最優(yōu)的發(fā)送功率為最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率P1 .± tx，以不同發(fā)送功率Ptx配置下的小區(qū)平均吞吐量R(Ptx)乘以配置周期T，得到不同發(fā)送功率配置Ptx下的可支持負(fù)載量Load = R(Ptx) XT ；將可支持負(fù)載量Load大于下一周期平均負(fù)載量M所對(duì)應(yīng)的最小發(fā)送功率確定為滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率《2;將上述最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率《與滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率巧中的最大值max(it Ptx2)確定為下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率《；為基站配置下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率《，同時(shí)將自動(dòng)計(jì)時(shí)器清零。
2.一種基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置的裝置，其特征在于以功率模型獲取單元 (101)獲取基站功率模型，配置周期計(jì)時(shí)單元(102)以比較器(112)對(duì)自動(dòng)計(jì)時(shí)器(111) 的時(shí)間數(shù)值與根據(jù)基站系統(tǒng)設(shè)定的配置周期的大小作比較判斷并觸發(fā)功率配置流程，負(fù)載估計(jì)單元(10 基于測(cè)量統(tǒng)計(jì)獲得的不同時(shí)間段的負(fù)載量得出下一周期平均負(fù)載量，發(fā)送功率確定單元(104)根據(jù)功率模型獲取單元(101)所獲得的基站功率模型和負(fù)載估計(jì)單元 (103)得出的下一周期平均負(fù)載量確定下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率，發(fā)送功率配置單元(10 為基站配置由發(fā)送功率確定單元(104)確定的下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率， 并對(duì)配置周期計(jì)時(shí)單元(102)內(nèi)的自動(dòng)計(jì)時(shí)器(111)清零；其中，所述功率模型獲取單元(101)由測(cè)量模塊(106)和參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊(107)組成，測(cè)量模塊(106)測(cè)量不同發(fā)送功率下的基站能量消耗，參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊(107)對(duì)測(cè)量模塊(106) 一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量所得不同發(fā)送功率下的基站能量消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均獲取基站功率模型， 包括基站數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率和基站無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的功率；所述配置周期計(jì)時(shí)單元(102)由自動(dòng)計(jì)時(shí)器(111)和比較器(112)組成，比較器(112) 對(duì)自動(dòng)計(jì)時(shí)器(111)的時(shí)間數(shù)值與配置周期的大小進(jìn)行判斷每當(dāng)自動(dòng)計(jì)時(shí)器(111)中的時(shí)間數(shù)值達(dá)到由基站系統(tǒng)設(shè)定的配置周期T，則觸發(fā)一次功率配置流程，否則，自動(dòng)計(jì)時(shí)器 (111)繼續(xù)計(jì)時(shí)；所述負(fù)載估計(jì)單元(10 在配置周期計(jì)時(shí)單元(10 觸發(fā)功率配置流程時(shí)，基于測(cè)量統(tǒng)計(jì)獲得的不同時(shí)間段的負(fù)載量得出下一周期平均負(fù)載量；所述發(fā)送功率確定單元(104)由能量效率最優(yōu)模塊(108)、滿足數(shù)據(jù)傳輸模塊(109) 和功率確定模塊(110)組成，其中能量效率最優(yōu)模塊(108)根據(jù)功率模型獲取單元(101) 獲取的基站功率模型計(jì)算不同發(fā)送功率配置下的能量效率，通過(guò)比較能量效率確定最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率；滿足數(shù)據(jù)傳輸模塊(109)計(jì)算不同發(fā)送功率配置下的可支持負(fù)載量，通過(guò)比較來(lái)確定滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率為可支持負(fù)載量大于負(fù)載估計(jì)單元 (103)得到的下一周期平均負(fù)載量所對(duì)應(yīng)的最低發(fā)送功率；功率確定模塊(110)比較能量效率最優(yōu)模塊(108)所輸出的最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率和滿足數(shù)據(jù)傳輸模塊(109) 所輸出的滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率，將其中的最大值確定為下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于負(fù)載的降低基站能耗的功率配置方法和裝置，特征是基站通過(guò)統(tǒng)計(jì)獲得功率模型，基于自動(dòng)計(jì)時(shí)器和配置周期控制功率配置流程，估計(jì)得到下一周期平均負(fù)載量；基于基站功率模型和不同發(fā)送功率下小區(qū)平均吞吐量計(jì)算最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率，基于下一周期平均負(fù)載量計(jì)算滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率，取下一周期內(nèi)基站配置的發(fā)送功率為最大能量效率所對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率與滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹桶l(fā)送功率的最大值。采用本發(fā)明的方法和裝置所配置的發(fā)送功率既能保證小區(qū)內(nèi)用戶的數(shù)據(jù)傳輸，又能節(jié)約基站的能耗，避免了關(guān)閉基站帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變和覆蓋空洞的問(wèn)題，能較好折中無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送期間消耗的能量與發(fā)送數(shù)據(jù)期間消耗的能量。
文檔編號(hào)H04W52/02GK102170688SQ20111013888
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者許杰, 邱玲 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)