蜂窩通信系統(tǒng)中節(jié)能的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中節(jié)能的方法。另外，本發(fā)明還涉及基站中的 方法、相應的基站設備、一種計算機程序和一種計算機程序產(chǎn)品。
【背景技術】
[0002] 蜂窩通信系統(tǒng)設計用于峰值時段流量，盡管事實是一定區(qū)域內(nèi)的流量活動僅在一 天中的若干短時間段內(nèi)較高?？紤]住宅區(qū)內(nèi)的流量活動，通常在人們離開家去工作的白天 較低，而到了人們都在家里的晚上增加。辦公區(qū)的模式則與此相反。在異構網(wǎng)絡環(huán)境中，在 一整天內(nèi)使用不同的基礎設施，例如，宏小區(qū)服務居民區(qū)中工作期間的流量，而在晚上和深 夜期間，大量流量則由微微小區(qū)或毫微微小區(qū)承載。在城市的另一端，在工作區(qū)中，在工作 日結束時或在晚上和夜晚期間，提供室內(nèi)網(wǎng)絡覆蓋的這些室內(nèi)毫微微小區(qū)或室外微微小區(qū) 沒有得到充分利用。在所有情況下，無線電基礎設施和無線電資源的利用不足是一種功率 浪費，可以通過在時間、空間和頻率上減少網(wǎng)絡提供的無線電資源數(shù)量來實現(xiàn)明顯的功率 節(jié)省，例如通過關閉若干不同層級的基站（微基站、微微基站、毫微微基站等）。
[0003] 獲得能源效率的最簡單的方法之一是基于按需激活網(wǎng)絡資源，從而避免一直啟用 在高峰流量時段服務移動用戶所需的所有資源。這就需要實現(xiàn)功率開/關策略，開/關策 略是指無線電網(wǎng)絡的無線電基礎設施節(jié)點和小區(qū)的切換。無線電網(wǎng)絡可能是由具有不同的 功率傳輸、覆蓋范圍和容量配置信息的站點組成的異構網(wǎng)絡（HetNet)。這種HetNet情景中 存在的關鍵優(yōu)化問題之一是要以最小的能耗成本來最大化或維持用戶吞吐量和覆蓋范圍。
[0004] -種現(xiàn)有技術方案提出了一種基于模擬退火搜索的迭代算法。該算法是集中式 的，意味著它使用關于網(wǎng)絡中的所有基站和所有移動用戶的信息在單個點中執(zhí)行。這種集 中式方法具有以下缺點：
[0005] 魯不能很好地擴展到具有數(shù)以千計的基站節(jié)點和數(shù)以萬計的移動用戶的大型網(wǎng) 絡，因為（a)優(yōu)化復雜性可能太大，（b)將有更多的局部最大值，因此優(yōu)化算法選擇這些局 部最大值之一存在更高的風險，以及（c)增益矩陣變得非常大，并且沒有說明如何確定增 益矩陣；
[0006] ?網(wǎng)絡可用性面臨危險，因為中心計算實體意味著單個故障點。
[0007] 存在其它針對無線電網(wǎng)絡中節(jié)能的現(xiàn)有技術方案。有些方案考慮關閉一組小區(qū)， 而其它方案則把重點放在特定的無線電接入技術特性上，例如UMTS和/或使用不同的優(yōu)化 方法。這些方案沒有考慮到吞吐量與功耗之間的折衷，其次也沒有考慮到啟用/關閉單獨 小區(qū)的細節(jié)。
[0008] 上述方法的另一缺點是，它們在實踐中是不可行的。通過根據(jù)某一模式切換小區(qū) 組，不能靈活地應對在出現(xiàn)非均勻用戶分布和非均勻服務需求的位置存在的移動用戶需 要。另外，所提出的優(yōu)化算法往往在計算上很困難，并且不能擴展到大型蜂窩網(wǎng)絡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的一個目標在于提供一種可以減輕或解決現(xiàn)有技術方案的缺點和問題的 方案。具體地說，本發(fā)明的目的在于提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的節(jié)能和容量優(yōu)化的分 散式算法。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，上述目標通過一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的節(jié)能的方法來 實現(xiàn)，所述蜂窩通信系統(tǒng)包括一個或多個小區(qū)集群，其中每個集群包括一個或多個基站和 一個或多個移動臺；所述方法包括以下步驟：
[0011] -在屬于第一集群的基站之間交換屬于所述第一集群的移動臺的測量信息；以及
[0012] -根據(jù)所述測量信息改變屬于所述第一集群的小區(qū)的節(jié)能配置。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述目標通過一種在基站和對應基站設備中的用于蜂窩 通信系統(tǒng)中節(jié)能的方法來實現(xiàn)，所述蜂窩通信系統(tǒng)包括一個或多個小區(qū)集群，其中每個集 群包括一個或多個基站和一個或多個移動臺；并且所述基站屬于第一小區(qū)集群；所述方法 包括以下步驟：
[0014] -從屬于所述第一集群的其它基站接收屬于所述第一集群的移動臺的測量信息， 以及
[0015] -根據(jù)所述測量信息以及屬于所述基站所在小區(qū)的移動臺的測量信息，確定屬于 所述第一集群的小區(qū)的節(jié)能配置的變化。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，上述目標通過一種在基站和相應基站設備中的用于蜂窩 通信系統(tǒng)中節(jié)能的方法來實現(xiàn)，所述蜂窩通信系統(tǒng)包括一個或多個小區(qū)集群，其中每個集 群包括一個或多個基站和一個或多個移動臺；并且所述基站屬于第一小區(qū)集群；所述方法 包括以下步驟：
[0017] -廣播屬于所述基站所在小區(qū)的移動臺的測量信息，
[0018] -從屬于所述第一集群的基站接收屬于所述第一集群的移動臺的測量信息，以及
[0019] -根據(jù)所述接收到的測量信息，確定與所述基站相關聯(lián)的一個或多個小區(qū)的節(jié)能 配置的變化。
[0020] 本發(fā)明還涉及一種具有代碼裝置的計算機程序，當所述代碼裝置由處理裝置運行 時使處理裝置執(zhí)行本發(fā)明所述的方法。
[0021] 本發(fā)明提供了一種可以在多個基站集群之間分發(fā)并且因此可擴展為具有應對任 何規(guī)模的網(wǎng)絡的可接受復雜性的方案。另外，不需要不同集群之間的信令，從而減少了通信 網(wǎng)絡中的信令。另外，本方案可以在線執(zhí)行，使得對現(xiàn)網(wǎng)的配置所作的調(diào)整一旦確定便能立 即實施。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，節(jié)能和網(wǎng)絡性能方面的聯(lián)合優(yōu)化實現(xiàn)了滿足運營商的 策略需要的網(wǎng)絡配置，因為運營商可以權衡節(jié)能和網(wǎng)絡性能的重要性，并且這種配置被調(diào) 整為針對這種權衡的最優(yōu)點。
[0022] 根據(jù)下文的詳細描述，將清楚本發(fā)明的另外的應用和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023] 附圖意在闡明和闡釋本發(fā)明的各項實施例，其中：
[0024] 魯圖1示出具有劃分成多個集群的多個小區(qū)的蜂窩通信網(wǎng)絡；
[0025] 魯圖2示出不具有集群頭節(jié)點的本發(fā)明實施例；
[0026] 魯圖3示出具有集群頭節(jié)點的本發(fā)明實施例；
[0027] 魯圖4示出用于使用集群頭節(jié)點的集群的消息序列圖；
[0028] 魯圖5示出用于不具有集群頭節(jié)點的集群的消息序列圖。
【具體實施方式】
[0029] 在3GPP RAN3中，已公開一種方法，以允許一組小區(qū)，即包括一個或多個基站和一 個或多個移動臺的集群，進行合作以在該組中的一個小區(qū)關閉時提供覆蓋補償。定義了集 群協(xié)調(diào)者，集群的小區(qū)向這個集群協(xié)調(diào)者發(fā)送信息。協(xié)調(diào)者確定小區(qū)的開/關配置并將這 種配置通過信號傳送回每個小區(qū)。圖1示出一個示例網(wǎng)絡，該示例網(wǎng)絡由六角形宏小區(qū)和 微微小區(qū)（標有十字）組成，其中小區(qū)網(wǎng)絡被劃分成一個或多個小區(qū)集群。在這個具體示 例中，網(wǎng)絡被劃分成四個集群。集群1包括3個宏小區(qū)和12個微微小區(qū)，集群2和集群3 也一樣。集群4由剩余的12個宏小區(qū)組成。
[0030] 所提議的3GPP RAN3方法定義了以下機制和邏輯實體：
[0031] 提議1 :定義區(qū)域覆蓋集群（ACC)作為一組節(jié)能小區(qū)和補償小區(qū)，為它們指定了節(jié) 能過程。
[0032] 提議2 :由運營商OAM規(guī)定和傳達ACC創(chuàng)建和管理，從而為ACC分配節(jié)能小區(qū)（ESC) 或補償小區(qū)（ESC)的角色。
[0033] 提議3 :定義ACCCO作為ACC協(xié)調(diào)者，如果需要向ACCCO發(fā)送小區(qū)信息，并且要從 ACCCO接收命令或參數(shù)集以用于ESC算法控制。
[0034] 然而，這種方法沒有描述應在基站節(jié)點之間應該交換哪個或哪些參數(shù)。此外，它沒 有考慮用于所有小區(qū)集群的最佳開/關配置，而是考慮了范圍更窄的問題，即哪些"節(jié)能" 小區(qū)可以關閉；有些小區(qū)是"補償小區(qū)"，其它則是"節(jié)能"小區(qū)。另外，這種方法中沒有涉及 小區(qū)吞吐量或任何其它類似的性能方面。
[0035] 因此，本發(fā)明涉及一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中節(jié)能的方法，蜂窩通信系統(tǒng)包括一個 或多個小區(qū)集群，其中每個集群包括一個或多個基站和一個或多個移動臺。該方法包括以 下步驟：在屬于第一集群的基站之間交換與第一集群的移動臺相關聯(lián)的測量信息；以及基 于該測量信息改變屬于第一集群的小區(qū)的節(jié)能配置。
[0036] 交換測量信息意味著測量信息在同一集群的基站之間傳遞，例如通過本領域技術 人員公知的的有線或無線傳輸。因此，根據(jù)本發(fā)明，測量信息的