一种基站节能装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种基站节能装置和方法，补偿天线设置在多扇区基站中，多扇区基站中包括多个定向天线；在非节能状态下，补偿天线关闭；当进入节能状态时，多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启用补偿天线，补偿天线与第一定向天线为多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用户提供服务。本发明的基站节能装置和方法，能够启用补偿天线，并与其中的一个天线使用覆盖载频，节能效率更高，可让基站在某个时间段或者负载状况下实现能耗的降低，减少网络维护的成本，降低了开启节能功能时网络性能恶化的可能性。
【专利说明】一种基站节能装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种基站节能装置和方法。
【背景技术】
[0002] 目前，基站设备的能源消耗占到了整个移动网络设备的能源消耗90%。而天线射频 部分的能耗超过了整个基站设备能耗的43%。因此，如何有效的降低基站天线射频部分的能 耗是运营商以及设备厂家面临的一个重要的课题。
[0003] 当前，关于射频部分节能的主要的一种方法是通过关闭时隙、载波甚至是关闭功 放（Power Amplified, PA)，其中关闭时隙和载波对于网络的影响相对较小，但是在实际的 测试过程中其节能效果不明显，其主要原因是单纯的关闭其中的一个或者多个载波，大多 数器件仍然处于运行状态，因此节能效果不明显。
[0004] 另一种方法是对于非重叠场景中，采取整个小区的关断，可以让该小区周围的其 他小区调整覆盖参数(如下倾角、发射功率等）进行覆盖补偿，如图1A和1B所示(关闭A小 区)。但是该方法存在的问题是，一个小区的覆盖相关的参数通常是网络规划以及网络阶段 配置好的，自动调整可能使关断小区以及其他小区的网络性能产生的严重的负面影响，并 且从实现角度而言较为困难。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种基站节能装置，通过设置补 偿天线节约基站设备的能源消耗。
[0006] -种基站节能装置，包括：补偿天线；所述补偿天线设置在多扇区基站中；所述多 扇区基站中包括多个定向天线；在基站处于非节能状态下，所述补偿天线不启用；当进入 节能状态时，所述多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启用所述补偿 天线，所述补偿天线与所述第一定向天线为所述多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用户 提供服务。
[0007] 根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，所述多个定向天线分别使用独立的 射频功放，并且，所述多扇区基站的每个扇区都配置至少两个独立的频段；每个扇区所配置 的频段都相同；其中，所述补偿天线与第一定向天线共用一个射频功放，由智能功率分配器 动态地对所述第一定向天线与补偿天线分配功率。
[0008] 根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，当所述多扇区基站进入节能状态时， 0MC控制所述多扇区基站关闭除所述第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放，并触 发智能功率分配器为所述补偿天线分配功率；所述0MC设定覆盖载频，所述覆盖载频能够 覆盖所述多扇区基站的整个区域，其中，所述第一定向天线和所述补偿天线都使用此覆盖 载频；所述0MC修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，并将修改后 的邻区关系和移动性参数配置发送到邻基站和所述多扇区基站。
[0009] 根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，当所述多扇区基站退出节能状态时， 所述OMC控制所述多扇区基站开启除所述第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放， 控制智能功率分配器不再为补偿天线分配功率，并设定所述多扇区基站中各个扇区使用的 频点列表；所述0MC调整所述多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并 修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动 性参数配置发送到所述邻基站和所述多扇区基站。
[0010] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种基站节能方法，通过设置补偿天线节约 基站设备的能源消耗。
[0011] 一种基站节能方法，包括：在多扇区基站中设置补偿天线；所述多扇区基站中包 括多个定向天线；在基站处于非节能状态下，所述补偿天线不启用；当进入节能状态时，所 述多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启用所述补偿天线，所述补偿 天线与所述第一定向天线为所述多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用户提供服务。
[0012] 根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，所述多个定向天线分别使用独立的 射频功放，所述多扇区基站的每个扇区都配置至少两个独立的频段；每个扇区所配置的频 段都相同；其中，所述补偿天线与第一定向天线共用一个射频功放，由智能功率分配器动态 地对所述第一定向天线与补偿天线分配功率。
[0013] 根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，当所述多扇区基站进入节能状态时， 0MC控制所述多扇区基站关闭除所述第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放，并触 发智能功率分配器为所述补偿天线分配功率；所述0MC设定覆盖载频，所述覆盖载频能够 覆盖所述多扇区基站的整个区域，其中，所述第一定向天线和所述补偿天线都使用此覆盖 载频；所述0MC修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，并将修改后 的邻区关系和移动性参数配置发送到邻基站和所述多扇区基站。
[0014] 根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，当所述多扇区基站退出节能状态时， 所述0MC控制所述多扇区基站开启除所述第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放， 控制智能功率分配器不再为补偿天线分配功率，并设定所述多扇区基站中各个扇区使用的 频点列表；所述0MC调整所述多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并 修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动 性参数配置发送到所述邻基站和所述多扇区基站。
[0015] 本发明的基站节能装置和方法，节能效率更高，可让基站在某个时间段或者负载 状况下实现能耗的降低，减少网络维护的成本，降低了开启节能功能时网络性能恶化的可 能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1A和1B为现有技术中的基站节能的方法的不意图；图1A为基站的拓扑图，图 1B为关闭小区A后邻区补偿的示意图；
[0018] 图2A至2C为根据本发明的基站节能装置的一个实施例的示意图；其中，图2A为 未开启节能的示意图，图2B为开启节能的示意图，图2C为补偿天线的部署示意图；
[0019] 图3为根据本发明的基站节能方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下 面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实 施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本发明保护的范围。
[0021] 基站节能装置包括：补偿天线。补偿天线设置在多扇区基站中。多扇区基站中包 括多个定向天线。
[0022] 定向天线（Directional antenna)是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收 电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。采用定向 接收天线的主要目的是增加抗干扰能力。
[0023] 补偿天线可以为定向天线和全向天线等等，根据具体的部署与调试，使得在进入 节能状态时，多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启用补偿天线，补偿 天线与第一定向天线为多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用户提供服务。
[0024] 本发明的"第一定向天线"为多扇区基站中的多个定向天线中的一个定向天线，仅 仅为描述方便，并没有其它特殊的含义。
[0025] 根据本发明的一个实施例，基站的多个扇区的定向天线之间不共用同一个功放设 备。把基站的多个扇区划分成覆盖小区和容量小区，当基站进入到节能状态时需要关闭容 量小区，而保留覆盖小区。为了不产生覆盖漏洞，需要把覆盖小区的信号引入到被关断的容 量小区覆盖的区域中。
[0026] 根据本发明的一个实施例，在多扇区基站中部署一个专用的补偿天线，该补偿天 线与基站中的某个特定的定向天线同时工作时能够覆盖原多扇区基站的覆盖区域，补偿天 线的相关电性能参数(如水平方向图等）的设计上需要保证基站的容量小区的覆盖范围。
[0027] 补偿天线与特定的定向天线共用同一个功放且配置一个智能功率分配器动态地 定向天线与补偿天线分配功率。
[0028] 根据本发明的一个实施例，当0MC判定基站需要进入节能状态时，指示基站关断 服务容量小区的定向天线的射频功放，打开补偿天线，补偿天线与服务覆盖小区的定向天 线同时工作可以为整个基站的覆盖区域中的激活用户提供服务。
[0029] 操作维护中心0MC:操作维护系统中的各功能实体。依据厂家的实现方式可分为 无线子系统的操作维护中心（0MC-R)和交换子系统的操作维护中心（0MC-S)。
[0030] 0MC需要为覆盖小区设定使用的频点，并且0MC为该基站的邻基站以及覆盖小区 修改邻区关系和移动性参数配置以保证用户的移动性。
[0031] 当0MC判定基站需要退出节能状态时，首先指示基站开启服务容量小区的定向天 线射频以及设定需要使用的频点列表，并指示智能功率分配器不再为补偿天线分配功率。 然后调整覆盖小区的频点使用列表，最后为基站的邻区以及覆盖小区修改邻区关系和移动 性参数配置以保证用户的移动性。
[0032] 图2A至2C为根据本发明的基站节能装置的一个实施例的示意图。如图所示，每个 基站包含三个扇区，分别有三个定向天线所构成，三个定向天线分别使用独立的射频功放， 而每个扇区都单独使用一个独立的10M的频段。基站可以为cdma2000 lx EV-D0、LTE等基 站。
[0033] 基站1的设备中包含了补偿天线，补偿天线与覆盖小区1-1的定向天线共用一个 功放，在非节能状态时，补偿天线被关闭工作，部署方式如图2C所示，其与天线1可以共同 为基站1的范围提供覆盖。
[0034] 根据本发明的一个实施例，通过网络规划提供的数据，为基站1的小区1-2和小区 1-3配置一副补偿天线。补偿天线工作以后可以为小区1-2和1-3覆盖范围的激活用户提 供服务。
[0035] 基站1在夜间0点到4点内基本没有业务的产生，因此管理站在夜间00:00点向 基站1发送进入节能状态的指示。
[0036] 在接收到管理站得指令后，基站1发现容量小区1-2和1-3内没有激活用户，因此 关闭服务小区1-2和1-3的定向天线所属的射频功放。
[0037] 基站1的智能功率分配器为补偿天线分配功率并使之工作。
[0038] 0MC为小区1-1增加3-1，3-3,4-1，5-2, 5-1为其邻区，并配置相关的移动性参数。 同时为小区3-1，3-3,4-1，5-2, 5-1在配置1-1为其邻区以及相关的移动性参数。
[0039] 在基站1的原小区1-2中的idle态用户，在小区1-2被关闭后，执行小区重选过 程，重选到补偿天线提供的小区1-1中。
[0040] 根据本发明的一个实施例，如图所示，每个基站包含三个扇区，分别有三个定向天 线所构成，三个定向天线分别使用独立的射频功放。其中基站1的设备中还包含了补偿天 线，补偿天线与覆盖小区1-1的定向天线共用一个功放，在非节能状态时，补偿天线被关闭 工作。每个扇区包含了 7个频点。
[0041] 通过网络规划提供的数据，为基站1的小区1-2和小区1-3配置一副补偿天线。补 偿天线工作以后可以为小区1-2和1-3覆盖范围的激活用户提供服务。
[0042] 基站1在夜晚0:55分的时候，0MC发送的如下的节能信息给基站1 :
[0043] >关断小区标识：1_2和1-3 ;
[0044] >覆盖小区的频点设置为：F1 ;
[0045] >覆盖小区的新增邻区为：3-1，3-3,4 -1，5-2, 5-1 ;
[0046] 基站1接收到后，在1:00关断小区1-2和1-3的定向天线，打开补偿天线。补偿 天线和覆盖原1-1小区的定向天线都采用频点F1，关闭其余6个频点。
[0047] 基站1为1-1增加新的邻区以及频点，分别是3-1，3-3,4-1，5-2, 5-1以及其分别 使用的7个频点。
[0048] 基站5在夜晚0:55分接收到0MC发送节能信息：
[0049] >发送基站标识：基站1 ;
[0050] >接收小区标识：5-1和5-2 ;
[0051] >打开或者关闭节能状态标识：1 (表示进入节能状态）；
[0052] >关闭小区的标识为：1-2和1-3 ;
[0053] >补偿小区的标识为：1_1 ;
[0054] >节能激活时间点：1 :〇〇点_4 :00点；
[0055] 覆盖小区使用的频点为F1。
[0056] 基站5在00:00的时候，修改5-1和5-2的邻区关系，把原先的邻区1-3修改为 1-1，然后按照网络优化时为处于节能状态的邻区1-1配置切换和重选相关的参数，并把更 新后的信息放置在QuickConfig message消息中通过控制信道发送给终端。
[0057] 根据本发明的一个实施例，当多扇区基站退出节能状态时，0MC控制多扇区基站开 启除第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放，控制智能功率分配器不再为补偿天线 分配功率，并设定多扇区基站中各个扇区使用的频点列表。
[0058] 0MC调整多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并修改多扇区 基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动性参数配置发送 到邻基站和多扇区基站。
[0059] 根据本发明的一个实施例，如图所示，每个基站包含三个扇区，分别有三个定向天 线所构成，三个定向天线分别使用独立的射频功放。其中基站1的设备中还包含了补偿天 线，补偿天线与覆盖小区1-1的定向天线共用一个功放，在非节能状态时，补偿天线被关闭 工作。
[0060] 通过网络规划提供的数据，为基站1的小区1-2和小区1-3配置一副补偿天线。补 偿天线工作以后可以为小区1-2和1-3覆盖范围的激活用户提供服务。
[0061] 基站1在夜间0点到4点内基本没有业务的产生，而超出该时段以后用户量逐步 上升，因此管理站在夜间03:50点向基站1发送退出节能状态的指示。
[0062] 在接收到管理站得指令后，基站1发现容量小区1-1在补偿天线覆盖范围内没有 激活用户，基站1的智能功率分配器关闭补偿天线，不为其分配功率。
[0063] 基站1打开服务小区1-2和1-3的定向天线所属的射频功放。
[0064] 图3为根据本发明的节能方法的一个实施例的流程图。如图3所示：
[0065] 步骤301，在多扇区基站中设置补偿天线。多扇区基站中包括多个定向天线。
[0066] 步骤302,在非节能状态下，补偿天线关闭。
[0067] 步骤303,当进入节能状态时，多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天 线，并启用补偿天线，补偿天线与第一定向天线为多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用 户提供服务。
[0068] 根据本发明的一个实施例，多个定向天线分别使用独立的射频功放，并且，多扇区 基站的每个扇区都分别使用一个独立的频段。其中，补偿天线与第一定向天线共用一个射 频功放，由智能功率分配器动态地对第一定向天线与补偿天线分配功率。
[0069] 根据本发明的一个实施例，当多扇区基站进入节能状态时，0MC控制多扇区基站关 闭除第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放，并打开补偿天线。
[0070] 0MC设定在多扇区基站的整个覆盖区域中所使用的频点，其中，第一定向天线和补 偿天线都使用此频点。0MC修改多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，并将修 改后的邻区关系和移动性参数配置发送到邻基站和多扇区基站。
[0071] 根据本发明的一个实施例，当多扇区基站退出节能状态时，0MC控制多扇区基站开 启除第一定向天线之外的其它定向天线的射频功放，控制智能功率分配器不再为补偿天线 分配功率，并设定多扇区基站中各个扇区使用的频点列表。
[0072] 0MC调整多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并修改多扇区 基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动性参数配置发送 到邻基站和多扇区基站。
[0073] 本发明的基站节能的装置(设备）和方法，其优点如下：
[0074] 1、相对于现有的载波关断以及时隙关断，直接关闭了节能小区天线的射频功放， 节能效率更高。
[0075] 2、降低了开启节能功能时网络性能恶化的可能。补偿天线的部署是在规划和优化 过程后完成配置，没有使用标准会议中提到的邻基站通过调整自身天线下倾，发射功率等 方法来补偿节能小区的覆盖，避免了自优化算法的非健壮性而导致的网络性能的恶化。
[0076] 可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者 软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是 为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说 明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括 用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发 明的方法的程序的记录介质。
[0077] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明 限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描 述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理 解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1. 一种基站节能装置，其特征在于，包括： 补偿天线； 所述补偿天线设置在多扇区基站中；所述多扇区基站中包括多个定向天线； 在基站处于非节能状态下，所述补偿天线不启用；当进入节能状态时，所述多扇区基站 关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启用所述补偿天线，所述补偿天线与所述第 一定向天线为所述多扇区基站的整个覆盖区域中的激活用户提供服务。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于： 所述多个定向天线分别使用独立的射频功放，并且，所述多扇区基站的每个扇区都配 置至少两个独立的频段；每个扇区所配置的频段都相同； 其中，所述补偿天线与第一定向天线共用一个射频功放，由智能功率分配器动态地对 所述第一定向天线与补偿天线分配功率。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于： 当所述多扇区基站进入节能状态时，OMC控制所述多扇区基站关闭除所述第一定向天 线之外的其它定向天线的射频功放，并触发智能功率分配器为所述补偿天线分配功率； 所述OMC设定覆盖载频，所述覆盖载频能够覆盖所述多扇区基站的整个区域，其中，所 述第一定向天线和所述补偿天线都使用此覆盖载频； 所述OMC修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，并将修改后的 邻区关系和移动性参数配置发送到邻基站和所述多扇区基站。
4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于： 当所述多扇区基站退出节能状态时，所述OMC控制所述多扇区基站开启除所述第一定 向天线之外的其它定向天线的射频功放，控制智能功率分配器不再为补偿天线分配功率， 并设定所述多扇区基站中各个扇区使用的频点列表； 所述OMC调整所述多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并修改所 述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动性参数 配置发送到所述邻基站和所述多扇区基站。
5. -种基站节能方法，其特征在于，包括： 在多扇区基站中设置补偿天线；所述多扇区基站中包括多个定向天线； 在基站处于非节能状态下，所述补偿天线不启用； 当进入节能状态时，所述多扇区基站关闭除第一定向天线之外的其它定向天线，并启 用所述补偿天线，所述补偿天线与所述第一定向天线为所述多扇区基站的整个覆盖区域中 的激活用户提供服务。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于： 所述多个定向天线分别使用独立的射频功放，所述多扇区基站的每个扇区都配置至少 两个独立的频段；每个扇区所配置的频段都相同； 其中，所述补偿天线与第一定向天线共用一个射频功放，由智能功率分配器动态地对 所述第一定向天线与补偿天线分配功率。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于： 当所述多扇区基站进入节能状态时，OMC控制所述多扇区基站关闭除所述第一定向天 线之外的其它定向天线的射频功放，并触发智能功率分配器为所述补偿天线分配功率； 所述OMC设定覆盖载频，所述覆盖载频能够覆盖所述多扇区基站的整个区域，其中， 所述第一定向天线和所述补偿天线都使用此覆盖载频； 所述0MC修改所述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，并将修改后的 邻区关系和移动性参数配置发送到邻基站和所述多扇区基站。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于： 当所述多扇区基站退出节能状态时，所述0MC控制所述多扇区基站开启除所述第一定 向天线之外的其它定向天线的射频功放，控制智能功率分配器不再为补偿天线分配功率， 并设定所述多扇区基站中各个扇区使用的频点列表； 所述0MC调整所述多扇区基站的整个覆盖区域中各个小区的频点使用列表，并修改所 述多扇区基站与邻基站的邻区关系和移动性参数配置，将修改后的邻区关系和移动性参数 配置发送到所述邻基站和所述多扇区基站。
【文档编号】H04W52/02GK104159277SQ201310180242
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2013年5月16日
【发明者】朱彩勤, 许森, 孙震强 申请人:中国电信股份有限公司