降低d2d系统能耗的方法及宏基站的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低D2D系统能耗的方法及宏基站，所述方法包括：宏基站接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息；所述宏基站根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休眠阀值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行休眠或唤醒；所述宏基站根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业务量信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。该方法通过获取终端的地理位置坐标信息和业务量信息，使小小区基站进行休眠或唤醒，以及对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整，该方法大大降低了系统的能耗。
【专利说明】降低D2D系统能耗的方法及宏基站
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，具体涉及一种降低D2D系统能耗的方法及宏基站。
【背景技术】
[0002] 近些年来，无线通信需求的快速发展使得其基础设施的建设规模巨大，其产生的 能源消耗以及环境污染已在相关的数据中占了巨大的比例。根据统计结果，在线测试仪 (Information And Communications Technology，简称ICT)产业在全世界每年所消耗的能 量已经占到了所有行业总量的百分之三。作为能源消耗的结果，其二氧化碳等温室气体的 排放量也占到了百分之二。并且每年以百分之十五到百分之二十的增长率快速增长。
[0003] 针对通信网络巨大的能耗和潜在的节能减排空间，近几年在学术界跟产业界提出 了"绿色无线通信"的概念，其目的即在于通过适当的网络部署及网络优化，节能减排，降低 通信系统的耗能。
[0004] 同时，随着无线移动网络规模的日益复杂化和移动终端终端的智能化发展，增加 了对系统频谱利用率和数据速率的要求。因此，一种不同于传统蜂窝通信模式的终端直接 通信（D2D)技术近些年来得到了 3GPP的广泛关注，并已经成为LTE-R11，LTE-R12的讨论热 点。针对D2D通信的大量研究成果表明，D2D通信技术能够极大的增加小区内的频谱复用 率，从而增大系统容量。然而，D2D通信会将通信功能更大程度地集中在手机终端侧，从而 使得其负载更大，能耗更高。因此，分析引入了 D2D场景的蜂窝网络下的能效问题变得非常 有意义。
[0005] 此外，不同于传统的小区分裂策略，在LTE及LTE-A中，提出了混合组网的概念。即 除了传统的宏基站之外，在网络中共存以不同级别的低功率节点，以提高空间频谱利用率， 尤其是热点区域的容量和速率。其中，系统中部署的低功率工作节点可以包括如微小区工 作站点（Microcell)、微微小区工作站点（Picocell)、毫微微小区工作站点（Femtocell，也 称为家庭基站）、无线中继工作站点（Relay)等，这些低功率节点的覆盖宏蜂窝小区的局部 较小区域。
[0006] 要解决移动通信网络中的能耗问题，就需要对当前LTE-A中的组网技术进行详细 分析。随着业务量的增加，网络侧需要不断扩充其容量，在LTE之前，采用的方法通常为小 区分裂，即以更高的密度部署宏基站。而当今网络节点的部署已经非常密集，使得传统的小 区分裂方法严重受限
[0007] 当前移动通信网络下，除了业务量分布的不均匀特性外，其往往还具有极大的时 变性，即"潮汐效应"。在通信系统中，"潮汐效应"是指在中央商务区（Central Business District，简称CBD)、住宅区等区域，由于终端有规律或无规律的大规模迁徙移动现象，造 成的移动通信中话务量大幅度的抖动。"潮汐效应"除了会给网络负担带来挑战之外，在能 效方面，有可能会造成特定小区低负荷甚至空载的情况。由于在实际通信系统中，绝大多数 的能量消耗并非在发射端，而是在基站静态消耗，如新号处理，电源，空调散热等方面。因此 如果基站为了支撑少数业务而进行运转，会造成能耗得不偿失的情况。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种降低D2D系统能耗的方法及宏基站， 达到了降低系统能耗的目的。
[0009] 第一方面，本发明提供一种降低D2D系统能耗的方法，包括：
[0010] 宏基站接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息；
[0011] 所述宏基站根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休眠阀 值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进 行休眠或唤醒；
[0012] 所述宏基站根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业务量 信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。
[0013] 可选的，所述获取小小区基站的休眠阀值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区 基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行休眠或唤醒，包括：
[0014] 所述小小区基站周期性或非周期性的根据自身的负载状态进行休眠或唤醒。
[0015] 可选的，所述获取小小区基站的休眠阀值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区 基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行休眠或唤醒，包括：
[0016] 所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功率进行 休眠或唤醒。
[0017] 可选的，所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功 率进行休眠或唤醒，包括：
[0018] 若所述关闭支出功率小于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行休眠；
[0019] 若所述关闭支出功率大于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行唤醒。
[0020] 可选的，所述宏基站根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的 业务量信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整，包括：
[0021] 所述宏基站获取所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担的 业务量信息；
[0022] 所述宏基站根据所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担的 业务量信息，获取分配给所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例；
[0023] 所述宏基站根据所述分配给所述自组织通信网络的业务量和辅助通信网络的业 务量信息的比例，获取所述宏基站的能耗函数以及所述能耗函数的顶点坐标；
[0024] 根据所述能耗函数的顶点坐标的取值以及小小区基站的休眠或唤醒，调整所述自 组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例。
[0025] 第二方面，本发明还提供了一种宏基站，包括：
[0026] 接收模块，用于接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息；
[0027] 发送模块，用于根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休 眠阀值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状 态进行休眠或唤醒；
[0028] 调整模块，用于根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业务 量信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。
[0029] 可选的，所述发送模块，还用于：
[0030] 所述小小区基站周期性或非周期性的根据自身的负载状态进行休眠或唤醒。
[0031] 可选的，所述发送模块，还用于：
[0032] 所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功率进行 休眠或唤醒。
[0033] 可选的，所述发送模块，还用于：
[0034] 在所述关闭支出功率小于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行休眠；
[0035] 在所述关闭支出功率大于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行唤醒。
[0036] 可选的，所述调整模块，包括：
[0037] 第一获取单元，用于获取所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区 承担的业务量信息；
[0038] 第二获取单元，用于根据所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区 承担的业务量信息，获取分配给所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比 例；
[0039] 第三获取单元，用于根据所述分配给所述自组织通信网络的业务量和辅助通信网 络的业务量信息的比例，获取所述宏基站的能耗函数以及所述能耗函数的顶点坐标；
[0040] 调整单元，用于根据所述能耗函数的顶点坐标的取值以及小小区基站的休眠或唤 醒，调整所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例。
[0041] 由上述技术方案可知，本发明提供的降低D2D系统能耗的方法及宏基站，该方法 通过获取终端的地理位置坐标信息和业务量信息，使小小区基站进行休眠或唤醒，以及对 自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整，该方法大大降低了系统的 能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0042] 图1为本发明一实施例提供的降低D2D系统能耗的方法的流程图；
[0043] 图2为本发明一实施例提供的通信网络的结构示意图；
[0044] 图3为本发明一实施例提供的宏基站的结构示意图；
[0045] 图4为本发明一实施例提供的宏基站中调整模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清 楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0047] 本发明主要是针对当前蜂窝小区异构场景下，系统能耗问题突出的问题，本发明 通过对小小区基站进行休眠或唤醒，以及对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息 的比例进行调整，更大程度的对系统能耗进行降低及优化。
[0048] 图1示出了降低D2D系统能耗的方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下 步骤：
[0049] 101、宏基站接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息。
[0050] 102、所述宏基站根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休 眠阀值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状 态进行休眠或唤醒。
[0051] 举例来说，所述小小区基站周期性或非周期性的根据自身的负载状态进行休眠或 唤醒；
[0052] 所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功率进行 休眠或唤醒；
[0053] 具体的，若所述关闭支出功率小于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行 休眠；
[0054] 若所述关闭支出功率大于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行唤醒。
[0055] 103、所述宏基站根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业 务量信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。
[0056] 上述方法通过获取终端的地理位置坐标信息和业务量信息，使小小区基站进行休 眠或唤醒，以及对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整，该方法 大大降低了系统的能耗。
[0057] 为了更清楚说明本发明，通过下述实施例进行详细说明。
[0058] 如图2所示，上述步骤101具体包括如下步骤：
[0059] 1011、每一个通信终端的发射机将自身的地理位置坐标信息，天线配置信息以及 接收机的终端无线网络临时编码（Radio Network Tempory Identity,简称RNTI)信息通过 上行数据共享信道发送给宏基站。
[0060] 1012、宏基站对通信终端的地理位置坐标信息进行归一化映射，具体包括如下步 骤：
[0061] 1012A、小区内共有Μ个终端，其中：发射机终端的个数为T，接收机终端的个数为 R。则有：M = T+R。
[0062] 此外，每一个发射机所对应的地理位置横纵坐标为：
【权利要求】
1. 一种降低D2D系统能耗的方法，其特征在于，包括： 宏基站接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息； 所述宏基站根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休眠阀值， 并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行 休眠或唤醒； 所述宏基站根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业务量信息 对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取小小区基站的休眠阀值，并将所 述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行休眠或 唤醒，包括： 所述小小区基站周期性或非周期性的根据自身的负载状态进行休眠或唤醒。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取小小区基站的休眠阀值，并将所 述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进行休眠或 唤醒，包括： 所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功率进行休眠 或唤醒。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述小小区基站根据在某一时刻的关闭 支出功率和该时刻的关闭收益功率进行休眠或唤醒，包括： 若所述关闭支出功率小于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行休眠； 若所述关闭支出功率大于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行唤醒。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏基站根据所述小小区基站的休眠 或唤醒以及根据所述终端上传的业务量信息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量 信息的比例进行调整，包括： 所述宏基站获取所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担的业务 量信息； 所述宏基站根据所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担的业务 量信息，获取分配给所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例； 所述宏基站根据所述分配给所述自组织通信网络的业务量和辅助通信网络的业务量 信息的比例，获取所述宏基站的能耗函数以及所述能耗函数的顶点坐标； 根据所述能耗函数的顶点坐标的取值以及小小区基站的休眠或唤醒，调整所述自组织 通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例。
6. -种宏基站，其特征在于，包括： 接收模块，用于接收终端上传的地理位置坐标信息和业务量信息； 发送模块，用于根据所述地理位置坐标信息和业务量信息，获取小小区基站的休眠阀 值，并将所述休眠阀值发送给所述小小区基站以使所述小小区基站根据自身的负载状态进 行休眠或唤醒； 调整模块，用于根据所述小小区基站的休眠或唤醒以及根据所述终端上传的业务量信 息对自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例进行调整。
7. 根据权利要求6所述的宏基站，其特征在于，所述发送模块，还用于： 所述小小区基站周期性或非周期性的根据自身的负载状态进行休眠或唤醒。
8. 根据权利要求7所述的宏基站，其特征在于，所述发送模块，还用于： 所述小小区基站根据在某一时刻的关闭支出功率和该时刻的关闭收益功率进行休眠 或唤醒。
9. 根据权利要求8所述的宏基站，其特征在于，所述发送模块，还用于： 在所述关闭支出功率小于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行休眠； 在所述关闭支出功率大于所述关闭收益功率时，则所述小小区基站进行唤醒。
10. 根据权利要求6所述的宏基站，其特征在于，所述调整模块，包括： 第一获取单元，用于获取所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担 的业务量信息； 第二获取单元，用于根据所述终端上传的总业务量信息和为所述宏基站辅助小区承担 的业务量信息，获取分配给所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例； 第三获取单元，用于根据所述分配给所述自组织通信网络的业务量和辅助通信网络的 业务量信息的比例，获取所述宏基站的能耗函数以及所述能耗函数的顶点坐标； 调整单元，用于根据所述能耗函数的顶点坐标的取值以及小小区基站的休眠或唤醒， 调整所述自组织通信网络和辅助通信网络的业务量信息的比例。
【文档编号】H04W52/02GK104284404SQ201410492060
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】许晓东, 杨程程, 韩江, 陶小峰 申请人:北京邮电大学