一种用于通信系统中的节能方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于通信系统中的节能方法。此外，本发明还涉及一种计算机程 序、计算机程序产品和控制设备。
【背景技术】
[0002] 通常，一个地区的流量活跃度只在一天的短时段内较高。尽管如此，蜂窝通信系统 还是依据高峰小时流量设计。就住宅区的流量活跃度而言，白天人们外出上班时流量活跃 度一般较低，而到了晚上，人们回到家中时，流量活跃度又会增加。而对于办公区，情况正好 相反。
[0003] 在异构网络环境中，不同的基础设施在全天期间以不同的方式被利用起来，例如， 在上班时段，宏小区为住宅区提供流量；而在晚上以及深夜时段，大量的流量由微微小区或 毫微微小区承载。而在城市的另一端一一办公区，当一天的工作结束时或者在夜晚和深夜 时分，这些提供室内覆盖的室内毫微微小区和室外微微小区都没有被充分利用。以上所有 例子中，无线基础设施和无线资源都没有被充分利用，造成能源浪费。减少网络在时间（以 及空间和频率）上提供的无线资源的数量，例如，关闭一些不同层级上的基站（微基站、微 微基站、毫微微基站等），能够节约大量能源。
[0004] 一种获得能源效率的简单方法是按需激活网络资源，如此可以避免一直给需要在 峰值流量时段服务用户的全部资源上电。这就需要实现上/下电策略，即开启或关闭无线 网络的无线基础设施节点和小区。无线网络可以为具有不同功率传输、覆盖面积和容量配 置的站点所组成的异构网络（HetNet)。这种HetNet场景中一个关键的优化问题是以最低 的功耗成本实现用户吞吐量和覆盖面积最大化或者维持用户吞吐量和覆盖面积。
[0005] 在未来的移动网络中，必须提高小区站点的密度以满足不断增长的流量需求。许 多节点将变成低功率节点，其覆盖面积有限但容量较高。对于这种低成本节点，主要的部署 和运营开支就是回传供应。在很多情况下，利用光纤或同轴电缆的有线回传并不是一种具 有经济可行性的选择。相反，无线回传作为一个成本较低的选择，日益受到关注。
[0006] 此外，鉴于无线回传节点的网状网络，假设网格容量充足，则安装新基站或移动现 有基站将会比较简单。各种不同的技术，包括IEEE802. 11和802. 16系列中的标准，均可 以提供网状无线能力。有些技术要求视距连接，而另一些则可在非视距条件下工作。网格 采用分布式路由协议确定数据包经过的路径。由于网格能够建立新的路由，因此网格可以 应对节点故障。
[0007] 图1示出了一种具有网状无线回传的典型无线接入网络。接入节点直接与移动台 通信，并且流量被回传至相邻网状节点。在这个例子中，网状节点被无线连接起来以便与单 个网关节点联系。通常，将低功率的接入节点附着在建筑物的一侧；而将网状节点高高举 起，安放在房顶上。如图2所示，更详细的网络可以包括：经由相邻接入节点的回传以及接 入节点和网状节点的集成。
[0008] 一些现有技术中的节能方案关闭一组小区，而还有一些则关注具体无线接入技术 的特性（例如，UMTS)和/或不同优化方法的使用。然而，这些方案都没有考虑到吞吐量和 功耗之间的权衡，而且也没有考虑到开启和关闭小区的细节问题。
[0009] 现有技术方案的另一个缺陷是它们在实践中并不可行。根据一种模式关闭一组小 区，不能灵活解决出现不均匀用户分布和不均匀服务需求的地点的移动用户的要求。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是提供一种方案以减轻或解决与节能相关的现有技术方案的缺陷 和问题。
[0011] 特别的，本发明的目的是提供一种方案以实现接入节点和回传节点的总功耗最小 化。
[0012] 根据本发明第一方面，通过一种用于通信系统中的节能方法实现上述目的，所述 通信系统包括：
[0013] 至少一个无线接入网络，所述至少一个无线接入网络包括一个或多个无线接入节 点和一个或多个移动台；以及
[0014] 至少一个关联的无线回传网络，所述至少一个关联的无线回传网络包括一个或多 个无线回传节点；所述方法包括如下步骤：
[0015] -控制所述一个或多个无线接入节点的第一功耗P1;以及
[0016] _联合控制所述一个或多个无线回传节点的第二功耗P2，以实现所述第一功SP1 和所述第二功耗P2之和PSum最小化。
[0017] 根据本发明第二方面，通过一种通信系统的控制设备实现上述目的，所述通信系 统包括：
[0018] 至少一个无线接入网络，所述至少一个无线接入网络包括一个或多个无线接入节 点和一个或多个移动台；以及
[0019] 至少一个关联的无线回传网络，所述至少一个关联的无线回传网络包括一个或多 个无线回传节点；
[0020] 所述控制设备用于控制所述一个或多个无线接入节点和所述一个或多个无线回 传节点；并且所述控制设备还用于：
[0021] -控制所述一个或多个无线接入节点的第一功耗P1;以及
[0022] -联合控制所述一个或多个无线回传节点的第二功耗P2，以实现所述第一功SP1 和所述第二功耗P2之和PSum最小化。
[0023] 通过本发明提供的方案，可以实现整个通信网络的功耗最小化。也可以通过考虑 现有移动台的数量及其在通信网络中的位置实现这一目的。
[0024] 以下将对本发明的进一步的应用和优势做清晰具体的描述。
【附图说明】
[0025] 附图意在阐明和阐释本发明的各项实施例，其中：
[0026] 图1示出了无线网状回传的例子；
[0027] 图2示出了更复杂的无线网状回传架构的例子；
[0028] 图3示出了通信网络中一种示例性场景；
[0029] 图4示出了节能前的通信网络；
[0030] 图5示出了节能后的通信网络；
[0031] 图6示出了一些不同的连接方案。
【具体实施方式】
[0032] 为实现上述及其他目的，本发明涉及一种用于通信系统中的节能方法，该通信系 统包括至少一个无线接入网络和至少一个关联的无线回传网络，其中，至少一个无线接入 网络包括一个或多个无线接入节点（AN)和一个或多个移动台；至少一个关联的无线回传 网络包括一个或多个无线回传节点（例如，网状回传节点MN)。举例来说，该通信系统可 以为依据3GPP标准的通信系统或任何其他合适系统，无线接入节点可以为基站、远程射频 头、中继站或任何其他具有相应功能的合适的通信设备等。进一步地，如附图所示，无线回 传网络为本发明优选实施例提供的网状网络。
[0033] 该方法包括如下步骤：控制该一个或多个无线接入节点的第一功耗P1;以及联合 控制该一个或多个无线回传节点的第二功耗P2，以实现第一功耗P1和第二功耗P2之和PSum 最小化。优选地，第一功耗P1为该一个或多个无线接入节点的总功耗；第二功SP2为该一 个或多个无线回传节点的总功耗。
[0034] 发明人意识到与现有技术方案相比，对于给定流量