無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中的功耗管理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種管理無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的功耗的方法。所述方法包括：定義包含所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少兩個(gè)無(wú)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(shù)，所述參數(shù)被表示成由所述群集的無(wú)線資源單元承載的流量吞吐量的函數(shù)；以優(yōu)化所述參數(shù)的由所述群集的無(wú)線資源單元承載的流量吞吐量的值的形式，計(jì)算最佳流量吞吐量；和在所述群集的無(wú)線資源單元之間分配流量，以致所述群集的無(wú)線資源單元承載計(jì)算的最佳流量吞吐量。
【專利說(shuō)明】無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中的功耗管理
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及管理無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中的功耗的方法。此外，本發(fā)明涉及適合于實(shí)現(xiàn)所述方法的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。
[0002]產(chǎn)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(jì)劃FP7/2007-2013的基金資助。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)向具備相應(yīng)的移動(dòng)終端，比如移動(dòng)電話機(jī)、PDA、具備移動(dòng)接口的PC等的用戶提供語(yǔ)音服務(wù)(電話，電話會(huì)議)和/或數(shù)據(jù)服務(wù)(文本消息傳送、圖像傳送、IP數(shù)據(jù)連接等)。
[0004]無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)一般包括散布在地理區(qū)域內(nèi)的許多節(jié)點(diǎn)(特別地，基站、中繼節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器和遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端)。
[0005]每個(gè)基站適合于通過(guò)一個(gè)或多個(gè)的RF (射頻)載波，與位于其覆蓋范圍(或者“小區(qū)”)中的移動(dòng)終端交換流量。特別地，每個(gè)基站收集由位于其小區(qū)中的移動(dòng)終端產(chǎn)生的流量，并沿上游方向把所述流量轉(zhuǎn)發(fā)給核心網(wǎng)絡(luò)。另一方面，每個(gè)基站沿下游方向從核心網(wǎng)絡(luò)接收流量，并把流量分發(fā)給位于其小區(qū)中的移動(dòng)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(jiàn)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(gòu)物商場(chǎng)或火車(chē)站見(jiàn)到的很小的小區(qū))的皮基站，覆蓋飛小區(qū)(設(shè)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(diǎn)和轉(zhuǎn)發(fā)器是負(fù)責(zé)傳送在基站和移動(dòng)終端之間交換的RF信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)需要增大的RF功率時(shí)(例如，當(dāng)RF載波之間的干擾特別高，或者在小區(qū)的邊緣時(shí))，可使用中繼節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)發(fā)器。如在3GPP中定義的LTE-Advanced用中繼節(jié)點(diǎn)是無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的一部分，并且從UE(用戶設(shè)備)的角度看，類似于eNB(演進(jìn)NodeB)地工作。LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)的中繼節(jié)點(diǎn)是無(wú)線連接到施主eNB的節(jié)點(diǎn)。
[0007]另一方面，遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端(也簡(jiǎn)稱為RRH)可借助把節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍延伸到遠(yuǎn)程位置的光纜，傳送節(jié)點(diǎn)的RF信號(hào)。
[0008]無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)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(shè)備中實(shí)現(xiàn)相當(dāng)大的功率節(jié)省。
[0009]在同構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)基于相同的無(wú)線接入技術(shù)。例證的無(wú)線接入技術(shù)是:GSM (全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、UMTS (通用移動(dòng)電信系統(tǒng))和LTE (長(zhǎng)期演進(jìn))。
[0010]相反，異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)可包括基于不同的無(wú)線接入技術(shù)的節(jié)點(diǎn)，和/或相同無(wú)線接入技術(shù)內(nèi)的不同種類的節(jié)點(diǎn)(宏基站、微基站、中繼節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器、遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端等)。此外，異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)可包括一個(gè)或多個(gè)多標(biāo)準(zhǔn)基站，即，把不同的無(wú)線接入技術(shù)結(jié)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(wú)線接入技術(shù)任意之一工作。[0011]基于不同無(wú)線接入技術(shù)的節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)基站。另外，基于不同無(wú)線接入技術(shù)的節(jié)點(diǎn)可以位于不同的地理位置。在任何情況下，由基于不同無(wú)線接入技術(shù)的節(jié)點(diǎn)覆蓋的小區(qū)可能至少部分重疊。在這種情況下，按照其當(dāng)前位置和其能力，移動(dòng)終端可以利用任何可用的無(wú)線接入技術(shù)訪問(wèn)利用無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)遞送的服務(wù)，只要選擇的技術(shù)能夠以適當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量，支持所述服務(wù)的遞送。
[0012]在包含無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信系統(tǒng)中，功耗大部分(70-80%)歸因于無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，尤其歸因于基站。事實(shí)上，盡管單個(gè)基站的功耗相當(dāng)克制(500W-3kW，視技術(shù)和基站種類而定)，不過(guò)，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)一般包括極其大量的基站。
[0013]從而，考慮到減小無(wú)線通信系統(tǒng)的環(huán)境影響，設(shè)計(jì)功耗降低的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)和/或運(yùn)行無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，以便使其功耗降至最小是關(guān)鍵點(diǎn)。
[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(kāi)根據(jù)流量強(qiáng)度，當(dāng)使用中的接入設(shè)備利用不足時(shí)(例如，在夜間)，減少主動(dòng)接入設(shè)備的數(shù)目。當(dāng)一些基站收發(fā)器被關(guān)閉時(shí)，無(wú)線覆蓋和服務(wù)提供由仍在使用中的設(shè)備負(fù)責(zé)。應(yīng)決定接入設(shè)備的關(guān)閉，以保持服務(wù)質(zhì)量保證，和滿足電磁曝露約束。
[0015]W02002/07464描述測(cè)量節(jié)點(diǎn)的流量負(fù)載，并利用所述流量負(fù)載判定節(jié)點(diǎn)是否通過(guò)關(guān)閉節(jié)點(diǎn)的某些組件或功能，和/或通過(guò)指令節(jié)點(diǎn)的某些組件或功能進(jìn)入睡眠模式，進(jìn)入節(jié)能模式，例如:關(guān)閉或使一個(gè)或多個(gè)MCPA (多載波功率放大器)睡眠；關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)載波；關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)頻率選擇器；關(guān)閉或使一個(gè)或多個(gè)電路板或電路板的部分睡眠；和/或根據(jù)節(jié)點(diǎn)的流量負(fù)載降低風(fēng)扇速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 申請(qǐng)人:認(rèn)識(shí)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(guān)閉和開(kāi)啟資源意味其間服務(wù)暫時(shí)不可用的等待期。此外，當(dāng)開(kāi)啟或關(guān)閉資源時(shí)，應(yīng)對(duì)使用中的資源的配置采取行動(dòng)以確保覆蓋范圍(例如，改變天線的定向)，所述行動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電磁污染問(wèn)題。
[0018]鑒于上面所述， 申請(qǐng)人:解決了提供管理無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(尤其是(但不限于)異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò))中的功耗的方法的問(wèn)題，所述方法不會(huì)顯示出其間服務(wù)暫時(shí)不可用的等待期。
[0019]在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，表述“無(wú)線資源單元”將指示無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)(特別地，基站、中繼節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器或遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端)，RF載波，或者節(jié)點(diǎn)用于與移動(dòng)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(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的功耗的方法，所述方法包括:
[0021]a)定義包含無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少兩個(gè)無(wú)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(shù)，所述參數(shù)被表示成由所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元承載的流量吞吐量的函數(shù)；[0023]c)以優(yōu)化所述參數(shù)的流量吞吐量的值的形式，計(jì)算最佳流量吞吐量；和
[0024]d)在所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元之間分配流量，以致所述至少兩個(gè)無(wú)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(gè)無(wú)線資源單元包括下述之一:無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可用的射頻載波，和在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可用的一組聚合射頻載波或子載波。
[0026]按照優(yōu)選實(shí)施例，步驟b)包括對(duì)于包含在群集中的每個(gè)無(wú)線資源單元:
[0027]bl)提供指示無(wú)線資源單元消耗的功率如何隨無(wú)線資源單元發(fā)射的射頻功率而變化的第一函數(shù)；
[0028]b2)提供指示無(wú)線資源單元發(fā)射的射頻功率如何隨無(wú)線資源單元承載的流量吞吐量而變化的第二函數(shù)；和
[0029]b3)把第一函數(shù)和第二函數(shù)結(jié)合在第三函數(shù)中，所述第三函數(shù)指示無(wú)線資源單元消耗的功率如何隨無(wú)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(yù)定的第一函數(shù)中選擇第一函數(shù)。
[0031]另一方面，步驟bl)包括根據(jù)由所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的測(cè)量，
確定第一函數(shù)。
[0032]最好，步驟b)包括把所述參數(shù)定義成表示群集的性能的性能指標(biāo)和表示群集消耗的功率的功耗指標(biāo)之比，功耗指標(biāo)包括所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元的第三函數(shù)的結(jié)合。
[0033]最好，第一函數(shù)、第二函數(shù)和第三函數(shù)中的每一個(gè)是選自一組函數(shù)類型的一種函數(shù)，所述一組函數(shù)類型包括:線性函數(shù)、次數(shù)等于或大于2的多項(xiàng)式函數(shù)、階梯函數(shù)和分段線性函數(shù)。
[0034]按照一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，提供第一函數(shù)、第二函數(shù)和第三函數(shù)至少之一包括基本連續(xù)監(jiān)視無(wú)線資源單元的至少另一個(gè)參數(shù)，和在無(wú)線資源單元內(nèi)處理所述至少另一個(gè)參數(shù)，以便產(chǎn)生和動(dòng)態(tài)更新第一函數(shù)、第二函數(shù)和第三函數(shù)至少之一。
[0035]最好，步驟c)包括考慮到流量吞吐量應(yīng)該滿足的至少一個(gè)約束，計(jì)算最佳流量吞吐量。
[0036]所述至少一個(gè)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(yīng)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(dòng)終端支持的無(wú)線接入技術(shù)提供服務(wù)，流量吞吐量應(yīng)滿足的移動(dòng)終端能力約束；
[0039]-為了保證為預(yù)定用戶/服務(wù)保留所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元中的一個(gè)或多個(gè)，流量吞吐量應(yīng)滿足的用戶/服務(wù)分離約束；和
[0040]-為了保證以預(yù)定的服務(wù)質(zhì)量向移動(dòng)終端提供服務(wù)，流量吞吐量應(yīng)滿足的服務(wù)質(zhì)量約束。
[0041]最好，步驟d)包括運(yùn)行由所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的功能，所述功能負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)在所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元之間的流量引導(dǎo)。
[0042]最好，定期重復(fù)步驟c)和d)。
[0043]按照第一實(shí)施例，包含在群集中的每個(gè)無(wú)線資源單元包含無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。
[0044]按照這些第一實(shí)施例，步驟c)和d)被實(shí)現(xiàn)成無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和管理功能。[0045]可選地，步驟c)和d)由配置成監(jiān)視無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的管理實(shí)體執(zhí)行，所述管理實(shí)體是在網(wǎng)絡(luò)管理器和網(wǎng)絡(luò)部件管理器之中選擇的。
[0046]另一方面，步驟c)和d)由無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。
[0047]按照第二實(shí)施例，包含在群集中的每個(gè)無(wú)線資源單元包括在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可用的射頻載波，或者在節(jié)點(diǎn)可用的一組聚合射頻載波或子載波。
[0048]按照這些第二實(shí)施例，步驟c)和d)被實(shí)現(xiàn)成嵌入節(jié)點(diǎn)中的無(wú)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(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050]參考附圖，根據(jù)作為例子，而不是對(duì)本發(fā)明的限制給出的以下詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明將變得更清楚，其中:
[0051]圖1示意表示適合于實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的例證異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的一部分；
[0052]圖2是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的流程圖；
[0053]圖3表示具有關(guān)于不同技術(shù)和不同種類的節(jié)點(diǎn)的不同功率模型的表格；
[0054]圖4示意表示例證節(jié)點(diǎn)的功率模型；
[0055]圖5示意表示例 證節(jié)點(diǎn)的作為流量吞吐量的函數(shù)的消耗功率。
【具體實(shí)施方式】
[0056]圖1示意表示配置成實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的例證異構(gòu)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的一部分。
[0057]圖1的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好包括許多無(wú)線資源單元，其中如上所述，每個(gè)無(wú)線資源單元可以是節(jié)點(diǎn)(特別地，基站或轉(zhuǎn)發(fā)器)，RF載波，或者節(jié)點(diǎn)用于與移動(dòng)終端交換流量的一組聚合的RF載波或子載波。在下面詳細(xì)說(shuō)明的第一實(shí)施例中，無(wú)線資源單元是節(jié)點(diǎn)。不過(guò)，下面的詳細(xì)說(shuō)明也可適用于其中無(wú)線資源單元是RF載波，節(jié)點(diǎn)用于與移動(dòng)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(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好包括散布在地理區(qū)域內(nèi)的許多節(jié)點(diǎn)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖1中，只表示了無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN的7個(gè)節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、...BS7。然而，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN可包含圖1中未示出的其它節(jié)點(diǎn)。
[0059]節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、《"BS?可以或者基于相同的無(wú)線接入技術(shù)，或者基于不同的無(wú)線接入技術(shù)。節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、."BS?所基于的無(wú)線接入技術(shù)例如可以是GSM、UMTS、LTE等。例如，作為非限制性例子，節(jié)點(diǎn)BS1、BS2基于第一種無(wú)線接入技術(shù)(例如，LTE)，節(jié)點(diǎn)BS3、BS4、BS5基于第二種無(wú)線接入技術(shù)(例如，UMTS)，而節(jié)點(diǎn)BS6、BS7基于第三種無(wú)線接入技術(shù)(例如，GSM)。節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、-BS7中的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)可視情況是借助軟件配置的多標(biāo)準(zhǔn)基站，以便按照第一、第二或第三無(wú)線接入技術(shù)工作。
[0060]此外，節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、".Β57可以是相同種類的節(jié)點(diǎn)或者不同種類的節(jié)點(diǎn)。例如，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器、遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端。作為非限制性例子，在下面的說(shuō)明中，假定所有節(jié)點(diǎn)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(yīng)微小區(qū)Cl、C2的微基站，基站BS4、BS5可以是覆蓋相應(yīng)的微小區(qū)C4、C5的微基站，而基站BS6、BS7可以是覆蓋相應(yīng)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(diǎn))，或者位于不同的地點(diǎn)。作為非限制性例子，基站BS4和BS6位于相同地點(diǎn)，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(diǎn)，以致它們各自的小區(qū)C5和C5’大體重合。
[0062]每個(gè)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(yīng)小區(qū)中的移動(dòng)終端交換流量。特別地，每個(gè)基站BS1、BS2、-BS7收集由位于其小區(qū)中的移動(dòng)終端產(chǎn)生的流量，并沿上游方向把所述流量轉(zhuǎn)發(fā)給核心網(wǎng)絡(luò)(圖1中未示出)。另一方面，每個(gè)基站BS1、BS2、一BS7沿下游方向接收來(lái)自核心網(wǎng)絡(luò)的流量，并把所述流量分發(fā)給位于其小區(qū)中的移動(dòng)終端。
[0063]除了基站BS1、BS2、".Β57以外，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好包括適合于把基站BS1、BS2、...BS7連接到核心網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點(diǎn)。特別地，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN包括把基站BS3、BS4、BS5(它們是UMTS NodeB)連接到核心網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC。此外，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN包括把基站BS6、BS7(它們是GSM BTS)連接到核心網(wǎng)絡(luò)的基站控制器BSC?；綛S1、BS2(它們是LTE eNodeB)改為直接連接到核心網(wǎng)絡(luò)。
[0064]無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好還包括配置成監(jiān)控節(jié)點(diǎn)BS1、BS2、…BS7，RNC和BTS的管理單元。特別地，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好包括網(wǎng)絡(luò)管理器匪，和按照樹(shù)形拓?fù)?，連接到網(wǎng)絡(luò)管理器NM的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件管理器。
[0065]作為非限制性例子，圖1的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN最好包括3個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM1、NEM2和NEM3。網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM2最好被配置成監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM1、NEM2、NEM3可被實(shí)現(xiàn)成配置成監(jiān)控所管理節(jié)點(diǎn)的分離的獨(dú)立設(shè)備，或者單個(gè)獨(dú)立設(shè)備。另一方面，可在被管理的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM1、NEM2、NEM3的功能。例如，網(wǎng)絡(luò)部件管理器NEMl的功能可部分在基站BSl實(shí)現(xiàn)，部分在基站BS2實(shí)現(xiàn)，而網(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM2、NEM3的功能可分別在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC和基站控制器BSC實(shí)現(xiàn)。
[0067]網(wǎng)絡(luò)管理器匪和網(wǎng)絡(luò)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(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)管理器匪和/或網(wǎng)絡(luò)部件管理器NEM1、NEM2、NEM3按照下面參考圖2詳細(xì)說(shuō)明的方法，管理在節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的負(fù)責(zé)在圖1中所示的那部分無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN的無(wú)線資源之間引導(dǎo)流量的功能，以優(yōu)化其總體功耗。
[0068]所述方法的第一個(gè)步驟201定義無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN的K個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk的群集，K是等于或大于2的整數(shù)，k是等于1，...!(的整數(shù)索引。例如，K個(gè)節(jié)點(diǎn)的群集可包括覆蓋一定地理區(qū)域的基站和/或轉(zhuǎn)發(fā)器和/或遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端。群集的K個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk或者基于相同的無(wú)線接入技術(shù)，或者基于不同的無(wú)線接入技術(shù)。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(gè)的任意子集。
[0069]隨后，對(duì)于在步驟201定義的群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk，提供相應(yīng)的功率模型Vk(步驟202)。功率模型基本上是節(jié)點(diǎn)的能量表征，即，指示節(jié)點(diǎn)消耗的功率的數(shù)量與節(jié)點(diǎn)發(fā)射的RF功率的關(guān)系的函數(shù)?？扇缦卤硎龉?jié)點(diǎn)BSk的功率模型:
[0070]PBSk=Vk (PEFk), [I]
[0071]其中PBSk是節(jié)點(diǎn)BSk消耗的功率，而PKFk是節(jié)點(diǎn)BSk發(fā)出的RF功率。
[0072]群集的節(jié)點(diǎn)BSk的功率模型Vk既取決于節(jié)點(diǎn)BSk所基于的無(wú)線接入技術(shù)，又取決于節(jié)點(diǎn)的種類。
[0073]按照第一種變形，對(duì)于群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)RN支持η種不同的無(wú)線接入技術(shù)tech-1、tech-2、…tech_n,并且在每種無(wú)線接入技術(shù)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)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(gè)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(wú)線接入技術(shù)是GSM、UMTS和LTE)，而m可等于5(假定節(jié)點(diǎn)的種類是:宏基站、微基站、皮基站、飛基站、中繼節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器和遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端)。在這種情況下，表T包含3X5=15個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)BSk的功率模型Vk?？梢曰蛘呓柚鷶?shù)值模擬，或者借助對(duì)樣本節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)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(huì)隨時(shí)間變化。例如，無(wú)線接入技術(shù)的演進(jìn)會(huì)改變基于該技術(shù)的節(jié)點(diǎn)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(jù)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行期間進(jìn)行的測(cè)量，節(jié)點(diǎn)BSk本身可確定(并且可能更新)群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的運(yùn)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(guān)的發(fā)射RF功率為O的情況下，節(jié)點(diǎn)恒定消耗的功率)的第一個(gè)參數(shù)，而β是指示功耗與節(jié)點(diǎn)BSk發(fā)射的RF功率的相依性的第二個(gè)參數(shù)。當(dāng)?shù)诙€(gè)參數(shù)β極小時(shí)，節(jié)點(diǎn)消耗的功率幾乎與發(fā)射的RF功率無(wú)關(guān)。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(shù)等于或大于2的任意次數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)、階梯函數(shù)、分段線性函數(shù)等等。
[0079]此外，也可從在相同的無(wú)線資源單元中進(jìn)行的和/或來(lái)自其它無(wú)線資源單元的測(cè)量結(jié)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(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如，功耗、發(fā)射功率)，隨后在無(wú)線資源單元內(nèi)處理所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，以便產(chǎn)生(和動(dòng)態(tài)更新)關(guān)于無(wú)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(jì)算成從可用二維空間(PBSk與PKFk)中的一群點(diǎn)表示的測(cè)量結(jié)果獲得的最佳擬合函數(shù)(例如，多項(xiàng)式提取)。
[0080]此外，在步驟202，對(duì)于在步驟201定義的群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk，提供指示發(fā)射RF功率PKFk如何隨節(jié)點(diǎn)BSk承載的流量吞吐量Tk而變化的相應(yīng)函數(shù)Yk，即:
[0081]PEFk=Yk (Tk) [2][0082]和功率模型Vk —樣，也可從在相同的無(wú)線資源單元中進(jìn)行的和/或來(lái)自其它無(wú)線資源單元的測(cè)量結(jié)果，獲取函數(shù)Yk。按照優(yōu)選變形，可基本連續(xù)地監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如，數(shù)據(jù)流量、QoS參數(shù)、信道質(zhì)量參數(shù))，隨后在無(wú)線資源單元內(nèi)處理所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，以便產(chǎn)生(和動(dòng)態(tài)更新)關(guān)于無(wú)線資源單元本身的函數(shù)Yk。在這種情況下，函數(shù)Yk最好被計(jì)算成從可用二維空間(PKFk與Tk)中的一群點(diǎn)表示的測(cè)量結(jié)果獲得的最佳擬合函數(shù)(例如，多項(xiàng)式提取)。
[0083]為此，假定:
[0084]-當(dāng)節(jié)點(diǎn)BSk達(dá)到其最大容量Tkmax時(shí)，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)BSk不發(fā)出與用戶流量相關(guān)的任何RF發(fā)射功率。
[0086]另外，函數(shù)Yk可以是任意已知類型的函數(shù)，例如:線性函數(shù)、次數(shù)等于或大于2的任何次數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)、階梯函數(shù)、分段線性函數(shù)等等。
[0087]隨后，結(jié)合每個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk的功率模型Vk和函數(shù)Yk，以便導(dǎo)出指示功耗PKBk如何隨節(jié)點(diǎn)BSk承載的流量吞吐量Tk變化的相應(yīng)函數(shù)Zk (步驟203)，即:
[0088]PBSk=Vk (PEFk) =Vk (Yk (Tk)) =Zk (Tk).[3]
[0089]假定節(jié)點(diǎn)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(shù)Yk也是線性的，那么函數(shù)Zk也可以是線性函數(shù)，如圖5中所示。圖5中所示的函數(shù)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(diǎn)為例如傳送公共控制信道而不變地消耗的功率，供應(yīng)者(supplier)功率損耗，等等)的第一個(gè)參數(shù)，而β’是指示消耗的功率與節(jié)點(diǎn)BSk承載的流量吞吐量Tk的相依性的第二個(gè)參數(shù)。于是，項(xiàng)β’ *Tk本質(zhì)上是節(jié)點(diǎn)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(shù)僅僅是例證性的。函數(shù)PBSk=Zk(Tk)可以是任何其它類型的函數(shù)，視被結(jié)合以便獲得函數(shù)Zk的功率模型Vk的種類和函數(shù)Yk的類型而定。例如，函數(shù)Zk可以是次數(shù)等于或大于2的任意次數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)、階梯函數(shù)、分段線性函數(shù)等等。
[0092]在對(duì)于群集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)BSk，確定了函數(shù)Zk之后，群集的節(jié)點(diǎn)BSk的函數(shù)Zk被結(jié)合成單一函數(shù)，所述單一函數(shù)提供作為由群集中的每個(gè)單一節(jié)點(diǎn)BSk承載的流量吞吐量Tk的函數(shù)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(shù)。能量效率EE可被表示成性能指標(biāo)PI和功耗指標(biāo)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(biāo)PI最好是表示節(jié)點(diǎn)BSk的群集的性能的參數(shù)。例如，性能指標(biāo)PI可以是表示群集支持的總流量吞吐量的參數(shù)，表示群集服務(wù)的用戶的數(shù)目的參數(shù)，表示提供給群集所服務(wù)的用戶的服務(wù)質(zhì)量的參數(shù)，等等。
[0095]此外，功耗指標(biāo)PCI最好是表示群集的總功耗的參數(shù)，它包括群集的節(jié)點(diǎn)BSk的函數(shù)Zk的組合。
[0096]在下面的說(shuō)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(shù)，PCI是函數(shù)Zk之和，即:[0097]
【權(quán)利要求】
1.一種用于管理無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的功耗的方法，所述方法包括: a)定義包含所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的至少兩個(gè)無(wú)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(shù)(EE),所述參數(shù)(EE)被表示成由所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)承載的流量吞吐量(Tk)的函數(shù)； c)作為優(yōu)化所述參數(shù)(EE)的所述流量吞吐量(Tk)的值，計(jì)算最佳流量吞吐量(Tk*)；以及 d)在所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)之間分配流量，以致所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)承載所述最佳流量吞吐量(Tk*)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟b)包括對(duì)于包含在所述群集中的每個(gè)無(wú)線資源單元(BSk): bl)提供指示所述無(wú)線資源單元(BSk)消耗的功率(PBSk)如何隨所述無(wú)線資源單元(BSk)發(fā)射的射頻功率(PKFk)而變化的第一函數(shù)(Vk)； b2)提供指示所述無(wú)線資源單元(BSk)發(fā)射的所述射頻功率(PKFk)如何隨所述無(wú)線資源單元(BSk)承載的流量吞吐量(Tk)而變化的第二函數(shù)(Yk);以及 b3)把所述第一函數(shù)(Vk)和所述第二函數(shù)(Yk)結(jié)合在第三函數(shù)(Zk)中，所述第三函數(shù)(Zk)指示所述無(wú)線資源單元(BSk)消耗的所述功率(PBSk)如何隨所述無(wú)線資源單元(BSk)承載的所述流量吞吐量(Tk)而變化。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述步驟bl)包括從一組預(yù)定的第一函數(shù)(Vij)中選擇所述第一函數(shù)(Vk)。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述步驟bl)包括根據(jù)由所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的測(cè)量來(lái)確定所述第一函數(shù)(Vk)。
5.按照權(quán)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(shù)(EE)定義成表示所述群集的性能的性能指標(biāo)(PI)和表示所述群集消耗的功率的功耗指標(biāo)(PCI)之比，所述功耗指標(biāo)(PCI)包括所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)的所述第三函數(shù)(Zk)的結(jié)合
6.按照權(quán)利要求2-5任意之一所述的方法，其中所述第一函數(shù)(Vk)、所述第二函數(shù)(Yk)以及所述第三函數(shù)(Zk)中的每一個(gè)是選自一組函數(shù)類型的一種函數(shù)，所述一組函數(shù)類型包括:線性函數(shù)、次數(shù)等于或大于2的多項(xiàng)式函數(shù)、階梯函數(shù)以及分段線性函數(shù)。
7.按照權(quán)利要求2-5任意之一所述的方法，其中提供所述第一函數(shù)(Vk)、所述第二函數(shù)(Yk)以及所述第三函數(shù)(Zk)中的至少一個(gè)包括基本連續(xù)地監(jiān)視所述無(wú)線資源單元(BSk)的至少另一個(gè)參數(shù)，和在所述無(wú)線資源單元(BSk)內(nèi)處理所述至少另一個(gè)參數(shù)，以便產(chǎn)生和動(dòng)態(tài)更新所述第一函數(shù)(Vk)、所述第二函數(shù)(Yk)和所述第三函數(shù)(Zk)中的所述至少一個(gè)。
8.按照前述權(quán)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(yīng)該滿足的至少一個(gè)約束，計(jì)算所述最佳流量吞吐量(Tk*)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中所述至少一個(gè)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(yīng)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(dòng)終端支持的無(wú)線接入技術(shù)來(lái)提供服務(wù)，所述流量吞吐量(Tk)應(yīng)滿足的移動(dòng)終端能力約束； -為了保證為預(yù)定用戶/服務(wù)保留所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)中的一個(gè)或多個(gè)，所述流量吞吐量(Tk)應(yīng)滿足的用戶/服務(wù)分離約束；以及 -為了保證以預(yù)定的服務(wù)質(zhì)量向所述移動(dòng)終端提供所述服務(wù)，所述流量吞吐量(Tk)應(yīng)滿足的服務(wù)質(zhì)量約束。
10.按照前述權(quán)利要求任意之一所述的方法，其中所述步驟d)包括運(yùn)行由所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的功能，所述功能負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)在所述至少兩個(gè)無(wú)線資源單元(BSk)之間的流量引導(dǎo)。
11.按照前述權(quán)利要求任意之一所述的方法，其中定期重復(fù)所述步驟c)和d)。
12.按照前述權(quán)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(gè)無(wú)線資源單元(BSk)包含所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的節(jié)點(diǎn)。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其中所述步驟c)和d)被實(shí)現(xiàn)成所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的運(yùn)行和管理功能。
14.按照權(quán)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(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的節(jié)點(diǎn)的管理實(shí)體執(zhí)行，所述管理實(shí)體是在網(wǎng)絡(luò)管理器和網(wǎng)絡(luò)部件管理器之中選擇的。
15.按照權(quán)利要求13所述的方法，其中所述步驟c)和d)由所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行?！?br> 16.按照權(quán)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(gè)無(wú)線資源單元(BSk)包括在所述無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)的節(jié)點(diǎn)處可用的射頻載波，或者在所述節(jié)點(diǎn)處可用的一組聚合射頻載波或子載波。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其中所述步驟c)和d)被實(shí)現(xiàn)成嵌入所述節(jié)點(diǎn)中的無(wú)線資源管理功能。
18.—種配置成執(zhí)行按照權(quán)利要求1-17任意之一所述的方法的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RN)。
【文檔編號(hào)】H04W24/02GK103718588SQ201180071181
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:意大利電信股份公司