無線接入網絡中的功耗管理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種管理無線接入網絡的功耗的方法。所述方法包括：定義包含所述無線接入網絡的至少兩個無線資源單元的群集；定義表示所述群集的性能和所述群集的功耗的參數，所述參數被表示成由所述群集的無線資源單元承載的流量吞吐量的函數；以優(yōu)化所述參數的由所述群集的無線資源單元承載的流量吞吐量的值的形式，計算最佳流量吞吐量；和在所述群集的無線資源單元之間分配流量，以致所述群集的無線資源單元承載計算的最佳流量吞吐量。
【專利說明】無線接入網絡中的功耗管理
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網絡的領域。特別地，本發(fā)明涉及管理無線接入網絡中的功耗的方法。此外，本發(fā)明涉及適合于實現所述方法的無線接入網絡。
[0002]產生本發(fā)明的工作按撥款協(xié)議η ° 247733，獲得歐盟第七框架計劃FP7/2007-2013的基金資助。
【背景技術】
[0003]眾所周知，無線接入網絡向具備相應的移動終端，比如移動電話機、PDA、具備移動接口的PC等的用戶提供語音服務(電話，電話會議)和/或數據服務(文本消息傳送、圖像傳送、IP數據連接等)。
[0004]無線接入網絡一般包括散布在地理區(qū)域內的許多節(jié)點(特別地，基站、中繼節(jié)點、轉發(fā)器和遠程無線電頭端)。
[0005]每個基站適合于通過一個或多個的RF (射頻)載波，與位于其覆蓋范圍(或者“小區(qū)”)中的移動終端交換流量。特別地，每個基站收集由位于其小區(qū)中的移動終端產生的流量，并沿上游方向把所述流量轉發(fā)給核心網絡。另一方面，每個基站沿下游方向從核心網絡接收流量，并把流量分發(fā)給位于其小區(qū)中的移動終端。已知不同種類的基站，例如:覆蓋宏小區(qū)(即，一般在郊區(qū)或者沿著公路見到的極寬的小區(qū)，以及市區(qū)環(huán)境中的所謂“傘型小區(qū)”)的宏基站，覆蓋微小區(qū)(即，一般在人口稠密的市區(qū)的較小小區(qū))的微基站，覆蓋皮小區(qū)(可在例如大型辦公室、購物商場或火車站見到的很小的小區(qū))的皮基站，覆蓋飛小區(qū)(設置在例如家庭或小型辦公室中的面積最小的小區(qū))的飛基站。
[0006]另一方面，中繼節(jié)點和轉發(fā)器是負責傳送在基站和移動終端之間交換的RF信號的節(jié)點，當需要增大的RF功率時(例如，當RF載波之間的干擾特別高，或者在小區(qū)的邊緣時)，可使用中繼節(jié)點和轉發(fā)器。如在3GPP中定義的LTE-Advanced用中繼節(jié)點是無線接入網絡的一部分，并且從UE(用戶設備)的角度看，類似于eNB(演進NodeB)地工作。LTE-Advanced網絡的中繼節(jié)點是無線連接到施主eNB的節(jié)點。
[0007]另一方面，遠程無線電頭端(也簡稱為RRH)可借助把節(jié)點的覆蓋范圍延伸到遠程位置的光纜，傳送節(jié)點的RF信號。
[0008]無線接入網絡的節(jié)點還可配有有源天線(所述有源天線由光纖饋電)，從而能夠在基站和用戶設備中實現相當大的功率節(jié)省。
[0009]在同構無線接入網絡中，所有節(jié)點基于相同的無線接入技術。例證的無線接入技術是:GSM (全球移動通信系統(tǒng))、UMTS (通用移動電信系統(tǒng))和LTE (長期演進)。
[0010]相反，異構無線接入網絡可包括基于不同的無線接入技術的節(jié)點，和/或相同無線接入技術內的不同種類的節(jié)點(宏基站、微基站、中繼節(jié)點、轉發(fā)器、遠程無線電頭端等)。此外，異構接入網絡可包括一個或多個多標準基站，即，把不同的無線接入技術結合在單一硬件中的基站，所述單一硬件可借助軟件被配置成按照所述不同的無線接入技術任意之一工作。[0011]基于不同無線接入技術的節(jié)點可以位于相同的地理位置(B卩，它們共處一地)。例如，相同的地點可包含GSM BTS (基站收發(fā)器)，和配置成起UMTS NodeB或LTE eNodeB作用的多標準基站。另外，基于不同無線接入技術的節(jié)點可以位于不同的地理位置。在任何情況下，由基于不同無線接入技術的節(jié)點覆蓋的小區(qū)可能至少部分重疊。在這種情況下，按照其當前位置和其能力，移動終端可以利用任何可用的無線接入技術訪問利用無線接入網絡遞送的服務，只要選擇的技術能夠以適當的服務質量，支持所述服務的遞送。
[0012]在包含無線接入網絡的無線通信系統(tǒng)中，功耗大部分(70-80%)歸因于無線接入網絡，尤其歸因于基站。事實上，盡管單個基站的功耗相當克制(500W-3kW，視技術和基站種類而定)，不過，無線接入網絡一般包括極其大量的基站。
[0013]從而，考慮到減小無線通信系統(tǒng)的環(huán)境影響，設計功耗降低的無線接入網絡和/或運行無線接入網絡，以便使其功耗降至最小是關鍵點。
[0014]L.Chiaravaglio 等的“Energy-aware UMTS access networks”(ThelIthInternational Symposium on Wireless Personal Multimedia Communication(WPMC' 08),September8-ll, 2008, Lapland(Finland))公開根據流量強度，當使用中的接入設備利用不足時(例如，在夜間)，減少主動接入設備的數目。當一些基站收發(fā)器被關閉時，無線覆蓋和服務提供由仍在使用中的設備負責。應決定接入設備的關閉，以保持服務質量保證，和滿足電磁曝露約束。
[0015]W02002/07464描述測量節(jié)點的流量負載，并利用所述流量負載判定節(jié)點是否通過關閉節(jié)點的某些組件或功能，和/或通過指令節(jié)點的某些組件或功能進入睡眠模式，進入節(jié)能模式，例如:關閉或使一個或多個MCPA (多載波功率放大器)睡眠；關閉一個或多個載波；關閉一個或多個頻率選擇器；關閉或使一個或多個電路板或電路板的部分睡眠；和/或根據節(jié)點的流量負載降低風扇速度。

【發(fā)明內容】

[0016] 申請人:認識到上述已知解決方案存在一些缺陷。
[0017]特別地，不利的是，按照上述已知解決方案關閉和開啟資源意味其間服務暫時不可用的等待期。此外，當開啟或關閉資源時，應對使用中的資源的配置采取行動以確保覆蓋范圍(例如，改變天線的定向)，所述行動會導致電磁污染問題。
[0018]鑒于上面所述， 申請人:解決了提供管理無線接入網絡(尤其是(但不限于)異構無線接入網絡)中的功耗的方法的問題，所述方法不會顯示出其間服務暫時不可用的等待期。
[0019]在本說明書和權利要求書中，表述“無線資源單元”將指示無線接入網絡的節(jié)點(特別地，基站、中繼節(jié)點、轉發(fā)器或遠程無線電頭端)，RF載波，或者節(jié)點用于與移動終端交換流量的RF載波或一組聚合的RF載波或子載波。
[0020]按照第一方面，本發(fā)明提供一種管理無線接入網絡的功耗的方法，所述方法包括:
[0021]a)定義包含無線接入網絡的至少兩個無線資源單元的群集；
[0022]b)定義表示群集的性能和群集的功耗的參數，所述參數被表示成由所述至少兩個無線資源單元承載的流量吞吐量的函數；[0023]c)以優(yōu)化所述參數的流量吞吐量的值的形式，計算最佳流量吞吐量；和
[0024]d)在所述至少兩個無線資源單元之間分配流量，以致所述至少兩個無線資源單元
承載最佳流量吞吐量。
[0025]最好，包含在群集中的每個無線資源單元包括下述之一:無線接入網絡的節(jié)點，在無線接入網絡的節(jié)點可用的射頻載波，和在無線接入網絡的節(jié)點可用的一組聚合射頻載波或子載波。
[0026]按照優(yōu)選實施例，步驟b)包括對于包含在群集中的每個無線資源單元:
[0027]bl)提供指示無線資源單元消耗的功率如何隨無線資源單元發(fā)射的射頻功率而變化的第一函數；
[0028]b2)提供指示無線資源單元發(fā)射的射頻功率如何隨無線資源單元承載的流量吞吐量而變化的第二函數；和
[0029]b3)把第一函數和第二函數結合在第三函數中，所述第三函數指示無線資源單元消耗的功率如何隨無線資源單元承載的流量吞吐量而變化。
[0030]可選地，步驟bl)包括從一組預定的第一函數中選擇第一函數。
[0031]另一方面，步驟bl)包括根據由所述無線接入網絡的至少一個節(jié)點進行的測量，
確定第一函數。
[0032]最好，步驟b)包括把所述參數定義成表示群集的性能的性能指標和表示群集消耗的功率的功耗指標之比，功耗指標包括所述至少兩個無線資源單元的第三函數的結合。
[0033]最好，第一函數、第二函數和第三函數中的每一個是選自一組函數類型的一種函數，所述一組函數類型包括:線性函數、次數等于或大于2的多項式函數、階梯函數和分段線性函數。
[0034]按照一個特別優(yōu)選的實施例，提供第一函數、第二函數和第三函數至少之一包括基本連續(xù)監(jiān)視無線資源單元的至少另一個參數，和在無線資源單元內處理所述至少另一個參數，以便產生和動態(tài)更新第一函數、第二函數和第三函數至少之一。
[0035]最好，步驟c)包括考慮到流量吞吐量應該滿足的至少一個約束，計算最佳流量吞吐量。
[0036]所述至少一個約束最好包括下述至少之一:
[0037]-為了保證群集覆蓋的地理區(qū)域具有蜂窩覆蓋，流量吞吐量應滿足的覆蓋約束；
[0038]-為了保證群集利用位于所述地理區(qū)域中的移動終端支持的無線接入技術提供服務，流量吞吐量應滿足的移動終端能力約束；
[0039]-為了保證為預定用戶/服務保留所述至少兩個無線資源單元中的一個或多個，流量吞吐量應滿足的用戶/服務分離約束；和
[0040]-為了保證以預定的服務質量向移動終端提供服務，流量吞吐量應滿足的服務質量約束。
[0041]最好，步驟d)包括運行由所述無線接入網絡的至少一個節(jié)點執(zhí)行的功能，所述功能負責實現在所述至少兩個無線資源單元之間的流量引導。
[0042]最好，定期重復步驟c)和d)。
[0043]按照第一實施例，包含在群集中的每個無線資源單元包含無線接入網絡的節(jié)點。
[0044]按照這些第一實施例，步驟c)和d)被實現成無線接入網絡的運行和管理功能。[0045]可選地，步驟c)和d)由配置成監(jiān)視無線接入網絡的節(jié)點的管理實體執(zhí)行，所述管理實體是在網絡管理器和網絡部件管理器之中選擇的。
[0046]另一方面，步驟c)和d)由無線接入網絡的至少一個節(jié)點執(zhí)行。
[0047]按照第二實施例，包含在群集中的每個無線資源單元包括在無線接入網絡的節(jié)點可用的射頻載波，或者在節(jié)點可用的一組聚合射頻載波或子載波。
[0048]按照這些第二實施例，步驟c)和d)被實現成嵌入節(jié)點中的無線資源管理功能。
[0049]按照第二方面，本發(fā)明提供配置成提供執(zhí)行如上所述的方法的無線接入網絡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]參考附圖，根據作為例子，而不是對本發(fā)明的限制給出的以下詳細說明，本發(fā)明將變得更清楚，其中:
[0051]圖1示意表示適合于實現按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方法的例證異構無線接入網絡的一部分；
[0052]圖2是按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方法的流程圖；
[0053]圖3表示具有關于不同技術和不同種類的節(jié)點的不同功率模型的表格；
[0054]圖4示意表示例證節(jié)點的功率模型；
[0055]圖5示意表示例 證節(jié)點的作為流量吞吐量的函數的消耗功率。
【具體實施方式】
[0056]圖1示意表示配置成實現按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方法的例證異構無線接入網絡的一部分。
[0057]圖1的無線接入網絡RN最好包括許多無線資源單元，其中如上所述，每個無線資源單元可以是節(jié)點(特別地，基站或轉發(fā)器)，RF載波，或者節(jié)點用于與移動終端交換流量的一組聚合的RF載波或子載波。在下面詳細說明的第一實施例中，無線資源單元是節(jié)點。不過，下面的詳細說明也可適用于其中無線資源單元是RF載波，節(jié)點用于與移動終端交換流量的一組聚合的RF載波或子載波的情況。
[0058]這里，圖1的無線接入網絡RN最好包括散布在地理區(qū)域內的許多節(jié)點。為簡單起見，在圖1中，只表示了無線接入網絡RN的7個節(jié)點BS1、BS2、...BS7。然而，無線接入網絡RN可包含圖1中未示出的其它節(jié)點。
[0059]節(jié)點BS1、BS2、《"BS?可以或者基于相同的無線接入技術，或者基于不同的無線接入技術。節(jié)點BS1、BS2、."BS?所基于的無線接入技術例如可以是GSM、UMTS、LTE等。例如，作為非限制性例子，節(jié)點BS1、BS2基于第一種無線接入技術(例如，LTE)，節(jié)點BS3、BS4、BS5基于第二種無線接入技術(例如，UMTS)，而節(jié)點BS6、BS7基于第三種無線接入技術(例如，GSM)。節(jié)點BS1、BS2、-BS7中的一個或多個節(jié)點可視情況是借助軟件配置的多標準基站，以便按照第一、第二或第三無線接入技術工作。
[0060]此外，節(jié)點BS1、BS2、".Β57可以是相同種類的節(jié)點或者不同種類的節(jié)點。例如，節(jié)點BS1、BS2、-BS7的種類可以是:宏基站、微基站、皮基站、飛基站、中繼節(jié)點、轉發(fā)器、遠程無線電頭端。作為非限制性例子，在下面的說明中，假定所有節(jié)點BS1、BS2、".Β57都是基站，從而這里將在“基站”之后稱呼它們。例如，基站BS3可以是覆蓋宏小區(qū)C3的宏基站，基站BSl、BS2可以是覆蓋相應微小區(qū)Cl、C2的微基站，基站BS4、BS5可以是覆蓋相應的微小區(qū)C4、C5的微基站，而基站BS6、BS7可以是覆蓋相應的微小區(qū)C4’、C5’的微基站。作為非限制性例子，宏小區(qū)C3部分重疊微小區(qū)C2和C4。
[0061]此外，基站BS1、BS2、".Β57可以共處一地(即，位于相同的地點)，或者位于不同的地點。作為非限制性例子，基站BS4和BS6位于相同地點，以致它們各自的小區(qū)C4和C4’大體重合。類似地，基站BS5和BS7位于相同的地點，以致它們各自的小區(qū)C5和C5’大體重合。
[0062]每個基站BS1、BS2、...BS7利用許多分配的RF載波，或者多組分配的聚合RF載波或子載波，與位于相應小區(qū)中的移動終端交換流量。特別地，每個基站BS1、BS2、-BS7收集由位于其小區(qū)中的移動終端產生的流量，并沿上游方向把所述流量轉發(fā)給核心網絡(圖1中未示出)。另一方面，每個基站BS1、BS2、一BS7沿下游方向接收來自核心網絡的流量，并把所述流量分發(fā)給位于其小區(qū)中的移動終端。
[0063]除了基站BS1、BS2、".Β57以外，無線接入網絡RN最好包括適合于把基站BS1、BS2、...BS7連接到核心網絡的其它節(jié)點。特別地，無線接入網絡RN包括把基站BS3、BS4、BS5(它們是UMTS NodeB)連接到核心網絡的無線網絡控制器RNC。此外，無線接入網絡RN包括把基站BS6、BS7(它們是GSM BTS)連接到核心網絡的基站控制器BSC。基站BS1、BS2(它們是LTE eNodeB)改為直接連接到核心網絡。
[0064]無線接入網絡RN最好還包括配置成監(jiān)控節(jié)點BS1、BS2、…BS7，RNC和BTS的管理單元。特別地，無線接入網絡RN最好包括網絡管理器匪，和按照樹形拓撲，連接到網絡管理器NM的至少一個網絡部件管理器。
[0065]作為非限制性例子，圖1的無線接入網絡RN最好包括3個網絡部件管理器NEM1、NEM2和NEM3。網絡部件管理器NEMl最好被配置成監(jiān)控基站BS1、BS2,如用圖1中的虛線方框和虛線示意所示。網絡部件管理器NEM2最好被配置成監(jiān)控無線網絡控制器RNC和基站BS3、BS4、BS5，如用圖1中的虛線方框和虛線示意所示。網絡部件管理器NEM3最好被配置成監(jiān)控基站控制器BSC和基站BS6、BS7，如用圖1中的虛線方框和虛線示意所示。
[0066]網絡部件管理器NEM1、NEM2、NEM3可被實現成配置成監(jiān)控所管理節(jié)點的分離的獨立設備，或者單個獨立設備。另一方面，可在被管理的節(jié)點實現網絡部件管理器NEM1、NEM2、NEM3的功能。例如，網絡部件管理器NEMl的功能可部分在基站BSl實現，部分在基站BS2實現，而網絡部件管理器NEM2、NEM3的功能可分別在無線網絡控制器RNC和基站控制器BSC實現。
[0067]網絡管理器匪和網絡部件管理器NEMl、NEM2、NEM3執(zhí)行各種管理操作。特別地，按照本發(fā)明的實施例，網絡管理器匪和/或網絡部件管理器NEM1、NEM2、NEM3按照下面參考圖2詳細說明的方法，管理在節(jié)點執(zhí)行的負責在圖1中所示的那部分無線接入網絡RN的無線資源之間引導流量的功能，以優(yōu)化其總體功耗。
[0068]所述方法的第一個步驟201定義無線接入網絡RN的K個節(jié)點BSk的群集，K是等于或大于2的整數，k是等于1，...!(的整數索引。例如，K個節(jié)點的群集可包括覆蓋一定地理區(qū)域的基站和/或轉發(fā)器和/或遠程無線電頭端。群集的K個節(jié)點BSk或者基于相同的無線接入技術，或者基于不同的無線接入技術。例如，在步驟201定義的群集可包含圖1中所示的所有基站BS1、BS2、…BS7，或者包括基站BS1、BS2、...BS7中的至少兩個的任意子集。
[0069]隨后，對于在步驟201定義的群集的每個節(jié)點BSk，提供相應的功率模型Vk(步驟202)。功率模型基本上是節(jié)點的能量表征，即，指示節(jié)點消耗的功率的數量與節(jié)點發(fā)射的RF功率的關系的函數?？扇缦卤硎龉?jié)點BSk的功率模型:
[0070]PBSk=Vk (PEFk), [I]
[0071]其中PBSk是節(jié)點BSk消耗的功率，而PKFk是節(jié)點BSk發(fā)出的RF功率。
[0072]群集的節(jié)點BSk的功率模型Vk既取決于節(jié)點BSk所基于的無線接入技術，又取決于節(jié)點的種類。
[0073]按照第一種變形，對于群集的每個節(jié)點BSk，從表格T中選擇功率模型Vk，表格T包含許多參考功率模型Vij。圖3中表示了例證的表格T。假定無線接入網絡RN支持η種不同的無線接入技術tech-1、tech-2、…tech_n,并且在每種無線接入技術內，節(jié)點可以是m種不同的種類，type-1、type-2、…type_m,那么表格T包含nXm個參考功率模型Vij, i=l, 2，…n，j=l, 2…m。例如，η可以等于3 (假定無線接入技術是GSM、UMTS和LTE)，而m可等于5(假定節(jié)點的種類是:宏基站、微基站、皮基站、飛基站、中繼節(jié)點、轉發(fā)器和遠程無線電頭端)。在這種情況下，表T包含3X5=15個參考功率模型Vij，在步驟202，可在這些參考功率模型之中，選擇群集的每個節(jié)點BSk的功率模型Vk?？梢曰蛘呓柚鷶抵的M，或者借助對樣本節(jié)點進行的實驗測量，獲得參考功率模型Vi j。
[0074]由于不同的原因，每種參考功率模型Vij會隨時間變化。例如，無線接入技術的演進會改變基于該技術的節(jié)點的參考功率模型:例如，微小區(qū)的新版UMTS NodeB具有與微小區(qū)的以前各版UMTS NodeB不同的參考功率模型。
[0075]按照第二種變形，根據節(jié)點在運行期間進行的測量，節(jié)點BSk本身可確定(并且可能更新)群集的每個節(jié)點BSk的功率模型Vk。所述第二種變形提供更精確的功率模型Vk，該功率模型考慮了節(jié)點的運行條件。
[0076]圖4表示例證的功率模型PBSk=Vk (PEFk)。圖4中所示的例證功率模型PBSk=Vk (PEFk)是線性的，即，消耗的功率PBSk按照下式，隨發(fā)射的RF功率PKFk線性增大:
[0077]PBSk= α + β PRFk, [la]
[0078]其中α是指示恒定功耗(即，即使在與用戶流量相關的發(fā)射RF功率為O的情況下，節(jié)點恒定消耗的功率)的第一個參數，而β是指示功耗與節(jié)點BSk發(fā)射的RF功率的相依性的第二個參數。當第二個參數β極小時，節(jié)點消耗的功率幾乎與發(fā)射的RF功率無關。圖4中所示的線性功率模型僅僅是例證的。功率模型PBSk=Vk(PKFk)可以是任何其它類型，例如:次數等于或大于2的任意次數的多項式函數、階梯函數、分段線性函數等等。
[0079]此外，也可從在相同的無線資源單元中進行的和/或來自其它無線資源單元的測量結果，獲取功率模型。按照優(yōu)選變形，可基本連續(xù)地監(jiān)視一個或多個參數(例如，功耗、發(fā)射功率)，隨后在無線資源單元內處理所述一個或多個參數，以便產生(和動態(tài)更新)關于無線資源單元本身的功率模型。在這種情況下，功率模型最好被計算成從可用二維空間(PBSk與PKFk)中的一群點表示的測量結果獲得的最佳擬合函數(例如，多項式提取)。
[0080]此外，在步驟202，對于在步驟201定義的群集的每個節(jié)點BSk，提供指示發(fā)射RF功率PKFk如何隨節(jié)點BSk承載的流量吞吐量Tk而變化的相應函數Yk，即:
[0081]PEFk=Yk (Tk) [2][0082]和功率模型Vk —樣，也可從在相同的無線資源單元中進行的和/或來自其它無線資源單元的測量結果，獲取函數Yk。按照優(yōu)選變形，可基本連續(xù)地監(jiān)視一個或多個參數(例如，數據流量、QoS參數、信道質量參數)，隨后在無線資源單元內處理所述一個或多個參數，以便產生(和動態(tài)更新)關于無線資源單元本身的函數Yk。在這種情況下，函數Yk最好被計算成從可用二維空間(PKFk與Tk)中的一群點表示的測量結果獲得的最佳擬合函數(例如，多項式提取)。
[0083]為此，假定:
[0084]-當節(jié)點BSk達到其最大容量Tkmax時，節(jié)點BSk發(fā)出最大的發(fā)射RF功率；和
[0085]-在不存在任何用戶流量的情況下，節(jié)點BSk不發(fā)出與用戶流量相關的任何RF發(fā)射功率。
[0086]另外，函數Yk可以是任意已知類型的函數，例如:線性函數、次數等于或大于2的任何次數的多項式函數、階梯函數、分段線性函數等等。
[0087]隨后，結合每個節(jié)點BSk的功率模型Vk和函數Yk，以便導出指示功耗PKBk如何隨節(jié)點BSk承載的流量吞吐量Tk變化的相應函數Zk (步驟203)，即:
[0088]PBSk=Vk (PEFk) =Vk (Yk (Tk)) =Zk (Tk).[3]
[0089]假定節(jié)點BSk的功率模型Vk是線性的(即，它用上面的式[la]表示)，并且函數Yk也是線性的，那么函數Zk也可以是線性函數，如圖5中所示。圖5中所示的函數Zk指出消耗的功率按照下式，隨流量吞吐量Tk線性增大:
[0090]Pbsk= α，+ β，.Tk, [4]
[0091]其中α ’是指示恒定的消耗功率(即，節(jié)點為例如傳送公共控制信道而不變地消耗的功率，供應者(supplier)功率損耗，等等)的第一個參數，而β’是指示消耗的功率與節(jié)點BSk承載的流量吞吐量Tk的相依性的第二個參數。于是，項β’ *Tk本質上是節(jié)點BSk為傳輸用戶流量而消耗的功率。另外圖5中所示的線性函數僅僅是例證性的。函數PBSk=Zk(Tk)可以是任何其它類型的函數，視被結合以便獲得函數Zk的功率模型Vk的種類和函數Yk的類型而定。例如，函數Zk可以是次數等于或大于2的任意次數的多項式函數、階梯函數、分段線性函數等等。
[0092]在對于群集的每個節(jié)點BSk，確定了函數Zk之后，群集的節(jié)點BSk的函數Zk被結合成單一函數，所述單一函數提供作為由群集中的每個單一節(jié)點BSk承載的流量吞吐量Tk的函數的群集的能量效率EE。
[0093]特別地，能量效率EE最好是既表示群集的性能，又表示其功耗的參數。能量效率EE可被表示成性能指標PI和功耗指標PCI的組合。特別地，能量效率EE可被定義成PI和PCI之比。
[0094]性能指標PI最好是表示節(jié)點BSk的群集的性能的參數。例如，性能指標PI可以是表示群集支持的總流量吞吐量的參數，表示群集服務的用戶的數目的參數，表示提供給群集所服務的用戶的服務質量的參數，等等。
[0095]此外，功耗指標PCI最好是表示群集的總功耗的參數，它包括群集的節(jié)點BSk的函數Zk的組合。
[0096]在下面的說明中，作為非限制性例子，假定群集的能量效率EE被定義成PI和PCI之比，其中PI是表示群集支持的總流量吞吐量的參數，PCI是函數Zk之和，即:[0097]
【權利要求】
1.一種用于管理無線接入網絡(RN)的功耗的方法，所述方法包括: a)定義包含所述無線接入網絡(RN)的至少兩個無線資源單元(BSk)的群集； b)定義表示所述群集的性能和所述群集的功耗的參數(EE),所述參數(EE)被表示成由所述至少兩個無線資源單元(BSk)承載的流量吞吐量(Tk)的函數； c)作為優(yōu)化所述參數(EE)的所述流量吞吐量(Tk)的值，計算最佳流量吞吐量(Tk*)；以及 d)在所述至少兩個無線資源單元(BSk)之間分配流量，以致所述至少兩個無線資源單元(BSk)承載所述最佳流量吞吐量(Tk*)。
2.按照權利要求1所述的方法，其中所述步驟b)包括對于包含在所述群集中的每個無線資源單元(BSk): bl)提供指示所述無線資源單元(BSk)消耗的功率(PBSk)如何隨所述無線資源單元(BSk)發(fā)射的射頻功率(PKFk)而變化的第一函數(Vk)； b2)提供指示所述無線資源單元(BSk)發(fā)射的所述射頻功率(PKFk)如何隨所述無線資源單元(BSk)承載的流量吞吐量(Tk)而變化的第二函數(Yk);以及 b3)把所述第一函數(Vk)和所述第二函數(Yk)結合在第三函數(Zk)中，所述第三函數(Zk)指示所述無線資源單元(BSk)消耗的所述功率(PBSk)如何隨所述無線資源單元(BSk)承載的所述流量吞吐量(Tk)而變化。
3.按照權利要求2所述的方法，其中所述步驟bl)包括從一組預定的第一函數(Vij)中選擇所述第一函數(Vk)。
4.按照權利要求2所述的方法，其中所述步驟bl)包括根據由所述無線接入網絡(RN)的至少一個節(jié)點進行的測量來確定所述第一函數(Vk)。
5.按照權利要求2-4任意之一所述的方法，其中所述步驟b)包括把所述參數(EE)定義成表示所述群集的性能的性能指標(PI)和表示所述群集消耗的功率的功耗指標(PCI)之比，所述功耗指標(PCI)包括所述至少兩個無線資源單元(BSk)的所述第三函數(Zk)的結合
6.按照權利要求2-5任意之一所述的方法，其中所述第一函數(Vk)、所述第二函數(Yk)以及所述第三函數(Zk)中的每一個是選自一組函數類型的一種函數，所述一組函數類型包括:線性函數、次數等于或大于2的多項式函數、階梯函數以及分段線性函數。
7.按照權利要求2-5任意之一所述的方法，其中提供所述第一函數(Vk)、所述第二函數(Yk)以及所述第三函數(Zk)中的至少一個包括基本連續(xù)地監(jiān)視所述無線資源單元(BSk)的至少另一個參數，和在所述無線資源單元(BSk)內處理所述至少另一個參數，以便產生和動態(tài)更新所述第一函數(Vk)、所述第二函數(Yk)和所述第三函數(Zk)中的所述至少一個。
8.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中所述步驟c)包括:考慮到所述流量吞吐量(Tk)應該滿足的至少一個約束，計算所述最佳流量吞吐量(Tk*)。
9.按照權利要求8所述的方法，其中所述至少一個約束包括下述至少之一: -為了保證所述群集覆蓋的地理區(qū)域具有蜂窩覆蓋，所述流量吞吐量(Tk)應滿足的覆蓋約束； -為了保證所述群集利用由位于所述地理區(qū)域中的移動終端支持的無線接入技術來提供服務，所述流量吞吐量(Tk)應滿足的移動終端能力約束； -為了保證為預定用戶/服務保留所述至少兩個無線資源單元(BSk)中的一個或多個，所述流量吞吐量(Tk)應滿足的用戶/服務分離約束；以及 -為了保證以預定的服務質量向所述移動終端提供所述服務，所述流量吞吐量(Tk)應滿足的服務質量約束。
10.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中所述步驟d)包括運行由所述無線接入網絡(RN)的至少一個節(jié)點執(zhí)行的功能，所述功能負責實現在所述至少兩個無線資源單元(BSk)之間的流量引導。
11.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中定期重復所述步驟c)和d)。
12.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中包含在所述群集中的每個無線資源單元(BSk)包含所述無線接入網絡(RN)的節(jié)點。
13.按照權利要求12所述的方法，其中所述步驟c)和d)被實現成所述無線接入網絡(RN)的運行和管理功能。
14.按照權利要求13所述的方法，其中所述步驟c)和d)由配置成監(jiān)視所述無線接入網絡(RN)的節(jié)點的管理實體執(zhí)行，所述管理實體是在網絡管理器和網絡部件管理器之中選擇的。
15.按照權利要求13所述的方法，其中所述步驟c)和d)由所述無線接入網絡的至少一個節(jié)點執(zhí)行?！?br> 16.按照權利要求1-11任意之一所述的方法，其中包含在所述群集中的每個無線資源單元(BSk)包括在所述無線接入網絡(RN)的節(jié)點處可用的射頻載波，或者在所述節(jié)點處可用的一組聚合射頻載波或子載波。
17.按照權利要求16所述的方法，其中所述步驟c)和d)被實現成嵌入所述節(jié)點中的無線資源管理功能。
18.—種配置成執(zhí)行按照權利要求1-17任意之一所述的方法的無線接入網絡(RN)。
【文檔編號】H04W24/02GK103718588SQ201180071181
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年6月7日 優(yōu)先權日:2011年6月7日
【發(fā)明者】S·巴爾貝利斯, G·卡洛奇拉, M·卡萊迪, D·薩貝拉 申請人:意大利電信股份公司