专利名称：一种降低基站耗能的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种降低基站耗能的方法、装置及系统。
背景技术：
为了响应国家节能减排的号召，各大型企业积极努力在生产、运营环节尽可能的 降低耗能，通信运营商作为耗能大户，节能减排的任务更加艰巨。而运营商的高耗能主要由 机房里的基站等耗电设备产生，因此把基站的耗能降低是实现节能减排的关键。
针对上述问题，现有技术下提供了以下两种解决方案 第一种解决方案为对基站机房的环境进行改造来达到降低基站耗能的目的；例 如，通过智能控制环境温度来降低机房内基站的耗能。但是使用上述方案，需要在机房内安 装空调控制器，温度传感器，并对机房排气管道进行改装；这样虽然能够起到降低基站耗能 的作用，但是需要投入大量的资金来改造机房环境，并且设备维护费用也比较高，从而大大 增加了基站运营成本。 第二种解决方案为对基站的载频级别和基站覆盖小区范围内的功率进行动态调 整来达到降低基站耗能的目的。使用上述方案虽然可以仅通过对基站进行软件设置来实现 降低基站耗能的目的，但是，目前大多数设备的硬件配置都还不能够有效支持上述方案，因 此，使用上述方案并不能在较大的范围内实现降低基站耗能的目的。 综上所述，现有解决方案的实现效果均不理想，因此，需要提供一种新的方案来解 决降低基站耗能的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种降低基站耗能的方法、装置及系统，用以实现基站系统的 节能减排。 本发明实施例提供的具体技术方案如下 —种降低基站耗能的方法，所述基站包括至少两个射频输出端，所述方法包括
接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息； 根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由 至少两个定向天线输送； 根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。 —种信号切换装置，用于包括至少两个射频输出端的基站系统，包括 通信单元，用于接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息； 开关控制器，用于根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向
天线输送切换为由至少两个定向天线输送； 开关，用于根据开关控制器的指示完成切换操作。 —种基站系统，包括 基站收发台，包括至少两个射频输出端，用于通过所述射频输出端向客户端发射信号； 信号切换装置，用于接收到用以通知从忙时向闲时切换的指示消息时，根据该指 示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个定向天线输 送； 控制服务器，用于根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。 本发明实施例中，基站系统中的信号切换装置接收用于通知从忙时向闲时切换的
指示消息，并将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个定向
天线输送，同时，控制服务器根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。这样，
基站信号发射功率的高低，便与系统"忙时"和"闲时"的需求相吻合，从而有效地降低了基
站在"闲时"的能源消耗，进而从整体上降低了基站的耗能，实现了节能减排的效果。
图1为本发明实施例中基站信号覆盖示意图； 图2为本发明实施例中通信系统体系架构图； 图3为本发明实施例中信号切换装置功能结构图； 图4为本发明实施例中信号切换装置调整基站信号覆盖方式流程图。
具体实施例方式
为了使基站系统的节能减排达到理想效果，本发明实施例中，在基站收发台的馈 线线路中安置一信号切换装置，该信号切换装置接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消 息，并根据该指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少 两个定向天线输送；同时，远程的控制服务器根据预设规则降低非指定射频输出端的信号 发射功率。其中，将指定射频输出端发射的信号由单一定向天线输送切换为由至少两个定 向天线输送，是为了保证基站收发台的信号覆盖效果。 当然，也可以通过信号切换装置来降低非指定射频输出端的信号发射功率，本实 施例中，通过控制服务器来降低指定输出端的信号发射功率仅是一种较佳的实现方式，在 此不再赘述。 在中国的绝大部分地区，凌晨00:00到7:00基站的话务量很低，而目前移动通信 网络(例如，GSM网络)等蜂窝结构的网络中的基站一般为三扇区定向站，所谓三扇区定向 站即是通过三个扇区进行信号覆盖的基站，其具体工作状态如图l所示。基于上述两点，本 发明实施例的主要技术构思在于将全天的时间划分为"忙时"和"闲时"，在网络忙时，基 站通过全部的三个定向小区(或者至少两个定向小区)来实现管辖范围内的信号覆盖和 话务量吸收，而在网络闲时，基站实现管辖范围内的信号覆盖和话务量吸收，由于在网络闲 时，降低了基站中的部分射频输出端的信号发射功率，因此，就可以节省出这部分小区消耗 的功率，从而达到理想的节能减排的效果 下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。 参阅图2所示，本发明实施例中，通信系统内包括信号切换装置20、控制服务器21 和基站收发器22，其中， 基站收发台22，包括至少两个射频输出端，用于通过所述射频输出端向客户端发射信号；本实施例中，以基站收发台包括三个射频输出端为例进行介绍； 信号切换装置20，用于在接收到用以通知从忙时向闲时切换的指示消息时，根据
所述指示消息消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个
定向天线输送； 控制服务器21，用于根据预设规则降低基站收发台上的非指定射频输出端的信号 发射功率；本实施例中，控制服务器21可以通过短信方式或者以太网通信方式向信号切换 装置20发送控制命令；另一方面，控制服务器21和信号切换装置20之间可以直接通过内 部的通信单元进行消息互通，也可以通过专门设置的通信装置来实现彼此间的通信，在此 不再赘述。 参阅图3所示，本实施例中，信号切换装置20包括通信单元200、开关控制器201、 开关202、开关203、开关204和开关205，其中， 通信单元200，用于接收用以通知从忙时向闲时切换的指示消息； 开关控制器201，用于根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定
向天线输送切换为由至少两个定向天线输送； 开关202、开关202、开关203、开关204和开关205，用于根据开关控制器201的指 示完成切换操作。 如图3所示，本发明实施例中，较佳地，可以在信号切换装置20包含的三功分器 的三个输出线路中分别安装功率传感器1、功率传感器2和功率传感器3，这三个功率传感 器用于对三功分器输出的三路信号的发射功率进行监测，并将监测结果上报至控制服务器 21，控制服务器21可以根据监测结果判断系统是否完成从忙时到闲时，或者从闲时到忙时 的功率切换，同时，也可以为管理者实时提供三功分器的三个输出线路各自的信号发射功 率，使其随时掌握当前的系统状态。 基于上述系统架构，对下面信号切换装置20的工作细节进行详细介绍。 参阅图3所示，本实施例中，基站通过三个射频输出端实现三扇区的覆盖，分别将
这三个射频输出端称为Sll， S12和S13(图3中分别只画出了每个射频输出端的1路信
号)，在S13线路中的馈线端口安装2个单点双触开关(以下称为开关202和开关203)和
一个功分器(本实施例中，采用的是三功分器)，同时，在S12和S13的馈线端口分别安装1
个单点双触开关(以下称为开关204和开关205)，这样，就可以根据"忙时"或"闲时"来调
整各个开关的连通状态，从而调整整个基站的信号覆盖方式。当然，本实施例中采用的功分
器也可以通过其他任何具有功分效果的电路来替代，采用功分器仅为举例。 本实施例中，"闲时"的资源规划可以根据平时话务量的统计情况来进行，例如
假设当前时段为A，而基站管辖范围内包含n个小区，每个小区在时段A的话务量分别为
Tl Tn，每个小区的传输信道(Traffic Channel, TCH)信道为CI Cn，若存在一个小区
x (1《x《n)，该小区的传输信道(Traff icChannel， TCH)为Cx，实际话务为Tx，根据ERLANG
B表可以查询到Cx可以负荷的话务为Tx'，那么，根据公式:Tx， *0.9 > (T1+T2+. . .+Tx)，
则可以得到Tx的取值，则Tx便为小区x从忙时切换到闲时后使用的信道资源。 下面参阅图4所示，本发明实施例中，在从忙时向闲时切换时，信号切换装置20调
整基站的信号覆盖方式的详细流程如下 步骤400 :信号切换装置20接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息。
本实施例中，上述指示消息可以采用多种触发方式，包含但不限于以下两种
—、由设置的时间条件触发。例如，信号切换装置20确定当前时间已到达预设的 切换时间点时，自动启动切换流程。 二、由事件触发。例如，控制服务器21确定当前时间已到达预设的切换时间点时，
通过短信方式或者以太网通信方式指示信号切换装置20启动切换流程。 本实施例中，所谓"忙时"和"闲时"可以根据实际的应用环境而自行设置，例如，
本实施例中，将凌晨"00:00 07:00"设置为"闲时"，而将其余时段设置为"忙时"，在此不
再赘述。 步骤410 :信号切换装置20将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送 切换为由三个定向天线输送。 如图3所示，本实施例中，信号切换装置20接收到从忙时向闲时切换的指示消息 时，将S13线路中的开关202和开关203都导向功分器所在的电路一侧，同时，将开关204 和开关205也导向功分器所在的电路一侦U，这样，S13输出的信号便由从定向天线3输送切 换为由定向天线1、定向天线2和定向天线3同时输送；而S11和S12线路中的开关204和 开关205由于导向了功分器所在的电路一侧，因此，S11和S12发射的信号便不会再被输送， 那么，系统便可以在不影响基站收发台22正常工作的情况下，适当降低Sll和S12的信号 发射功率以达到降低基站耗能的目的。 步骤420 :控制服务器21通知基站收发台22关闭非指定射频输出端，这样，非指
定射频输出端便不再产生发射功率，从而在很大程度上节省了基站的耗能。 如图3所示，本实施例中，非指定射频输出端为Sll和S12，基站收发台22接收到
控制服务器21的命令后，将Sll和S12关闭，使其不再产生发射功率。 当然，在步骤420中，若考虑到系统的话务负荷，也可以不关闭Sll和S12，而是将
其发射功率调整至设定阈值，同样可以在一定程度上节省基站的耗能。 在上述实施例中，步骤410和步骤420的执行顺序可以对调，或者同步进行，同样
可以实现理想的技术效果，在此不再赘述。 另一方面，若如本实施例所示，在三功分器的三个输出线路中分别安装了功率传 感器1、功率传感器2和功率传感器3，则控制服务器21可以根据各功率传感器上报的三路 输出线路的信号输出功率来判断系统是否已成功完成了状态转换，并在转换过程发生意外 时，及时进行相应调整。 基于上述实施例，当系统由闲时再次切换至忙时的时候，信号切换装置20便可以 将开关202、开关203、开关204和开关205均导向非功分器所在的电路一侧，从而使S13的 输出信号重新切换为由单一的定向天线3输送，以及将Sll和S12的输出信号重新调整为 分别由定向天线1和定向天线2输送，同时控制服务器21需要通知基站收发台22重新开 启Sll和S12的输出信号，或者适当提高Sll和S12的发射功率，以适应系统忙时的话务量 负荷。 另一方面，系统也可以随时或者定期对当前的话务量进行统计，并根据统计结果 随时执行步骤400-步骤420或者其相反流程来实现忙闲时的切换，从而可以在满足话务量 负荷的情况下，进一步节省基站的耗能，达到更为理想的效果。 综上所述，本发明实施例中，基站系统中的信号切换装置20接收用于通知从忙时
6向闲时切换的指示消息，并将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由 至少两个定向天线输送，同时，控制服务器21根据预设规则降低非指定射频输出端的信号 发射功率。这样，基站信号发射功率的高低，便与系统"忙时"和"闲时"的需求相吻合，从 而有效地降低了基站在"闲时"的能源消耗，进而从整体上降低了基站的耗能，实现了节能 减排的效果。 显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离 本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求 及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种降低基站耗能的方法，所述基站包括至少两个射频输出端，其特征在于，所述方法包括接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息；根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个定向天线输送；根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示消息的发送由设置的时间条件触 发，或者由事件触发。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降低非指定射频输出端的信号发射功 率包括将非指定射频输出端的发射功率调整至设定阈值；或者，关闭非指定射频输出端。
4. 如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，接收到用于通知从闲时向忙时切换的 指示消息时，将指定射频输出端发射的信号，由至少两个定向天线输送切换为由单一定向 天线输送，同时根据预设规则增加非指定射频输出端的信号发射功率。
5. —种信号切换装置，用于包括至少两个射频输出端的基站系统，其特征在于，包括 通信单元，用于接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息；开关控制器，用于根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线 输送切换为由至少两个定向天线输送；开关，用于根据开关控制器的指示完成切换操作。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述通信单元接收到用于通知从闲时向忙 时切换的指示消息时，所述开关控制器将指定射频输出端发射的信号，由至少两个定向天 线输送切换为由单一定向天线输送。
7. —种基站系统，其特征在于，包括基站收发台，包括至少两个射频输出端，用于通过所述射频输出端向客户端发射信号；信号切换装置，用于接收到用以通知从忙时向闲时切换的指示消息时，根据该指示消 息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个定向天线输送； 控制服务器，用于根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。
8. 如权利要求7所述的基站系统，其特征在于，所述控制服务器根据预设规则降低非 指定射频输出端的信号发射功率时，指示所述基站收发台将非指定射频输出端的发射功率 调整至设定阈值；或者，指示所述基站收发台关闭非指定射频输出端。
9. 如权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，所述信号切换装置接收到用于通知 从闲时向忙时切换的指示消息时，将基站收发台上的指定射频输出端发射的信号，由全向 天线输送切换为由定向天线输送，所述控制服务器根据预设规则提升所述基站收发台上的 非指定射频输出端的信号发射功率。
10. 如权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，包括功率传感器，用于对所述基站收发台上的指定射频输出端和非指定射频输出端的信号 发射功率进行监测，并将监测结果上报至所述控制服务器。
全文摘要
本发明公开了一种降低基站耗能的方法，该方法为接收用于通知从忙时向闲时切换的指示消息；根据所述指示消息将指定射频输出端发射的信号，由单一定向天线输送切换为由至少两个定向天线输送；根据预设规则降低非指定射频输出端的信号发射功率。这样，基站信号发射功率的高低，便与系统“忙时”和“闲时”的需求相吻合，从而有效地降低了基站在“闲时”的能源消耗，进而从整体上降低了基站的耗能，实现了节能减排的效果。本发明同时公开了一种信号切换装置和一种通信系统。
文档编号H04B7/15GK101742620SQ20081022730
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者张保卫, 朱江军, 王建根, 陈建忠, 靖小虎, 黄崇军 申请人:中国移动通信集团湖南有限公司;京信通信系统(中国)有限公司