一種用于通信系統中的節能方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于通信系統中的節能方法。此外，本發明還涉及一種計算機程 序、計算機程序產品和控制設備。
【背景技術】
[0002] 通常，一個地區的流量活躍度只在一天的短時段內較高。盡管如此，蜂窩通信系統 還是依據高峰小時流量設計。就住宅區的流量活躍度而言，白天人們外出上班時流量活躍 度一般較低，而到了晚上，人們回到家中時，流量活躍度又會增加。而對于辦公區，情況正好 相反。
[0003] 在異構網絡環境中，不同的基礎設施在全天期間以不同的方式被利用起來，例如， 在上班時段，宏小區為住宅區提供流量；而在晚上以及深夜時段，大量的流量由微微小區或 毫微微小區承載。而在城市的另一端一一辦公區，當一天的工作結束時或者在夜晚和深夜 時分，這些提供室內覆蓋的室內毫微微小區和室外微微小區都沒有被充分利用。以上所有 例子中，無線基礎設施和無線資源都沒有被充分利用，造成能源浪費。減少網絡在時間（以 及空間和頻率）上提供的無線資源的數量，例如，關閉一些不同層級上的基站（微基站、微 微基站、毫微微基站等），能夠節約大量能源。
[0004] 一種獲得能源效率的簡單方法是按需激活網絡資源，如此可以避免一直給需要在 峰值流量時段服務用戶的全部資源上電。這就需要實現上/下電策略，即開啟或關閉無線 網絡的無線基礎設施節點和小區。無線網絡可以為具有不同功率傳輸、覆蓋面積和容量配 置的站點所組成的異構網絡（HetNet)。這種HetNet場景中一個關鍵的優化問題是以最低 的功耗成本實現用戶吞吐量和覆蓋面積最大化或者維持用戶吞吐量和覆蓋面積。
[0005] 在未來的移動網絡中，必須提高小區站點的密度以滿足不斷增長的流量需求。許 多節點將變成低功率節點，其覆蓋面積有限但容量較高。對于這種低成本節點，主要的部署 和運營開支就是回傳供應。在很多情況下，利用光纖或同軸電纜的有線回傳并不是一種具 有經濟可行性的選擇。相反，無線回傳作為一個成本較低的選擇，日益受到關注。
[0006] 此外，鑒于無線回傳節點的網狀網絡，假設網格容量充足，則安裝新基站或移動現 有基站將會比較簡單。各種不同的技術，包括IEEE802. 11和802. 16系列中的標準，均可 以提供網狀無線能力。有些技術要求視距連接，而另一些則可在非視距條件下工作。網格 采用分布式路由協議確定數據包經過的路徑。由于網格能夠建立新的路由，因此網格可以 應對節點故障。
[0007] 圖1示出了一種具有網狀無線回傳的典型無線接入網絡。接入節點直接與移動臺 通信，并且流量被回傳至相鄰網狀節點。在這個例子中，網狀節點被無線連接起來以便與單 個網關節點聯系。通常，將低功率的接入節點附著在建筑物的一側；而將網狀節點高高舉 起，安放在房頂上。如圖2所示，更詳細的網絡可以包括：經由相鄰接入節點的回傳以及接 入節點和網狀節點的集成。
[0008] 一些現有技術中的節能方案關閉一組小區，而還有一些則關注具體無線接入技術 的特性（例如，UMTS)和/或不同優化方法的使用。然而，這些方案都沒有考慮到吞吐量和 功耗之間的權衡，而且也沒有考慮到開啟和關閉小區的細節問題。
[0009] 現有技術方案的另一個缺陷是它們在實踐中并不可行。根據一種模式關閉一組小 區，不能靈活解決出現不均勻用戶分布和不均勻服務需求的地點的移動用戶的要求。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是提供一種方案以減輕或解決與節能相關的現有技術方案的缺陷 和問題。
[0011] 特別的，本發明的目的是提供一種方案以實現接入節點和回傳節點的總功耗最小 化。
[0012] 根據本發明第一方面，通過一種用于通信系統中的節能方法實現上述目的，所述 通信系統包括：
[0013] 至少一個無線接入網絡，所述至少一個無線接入網絡包括一個或多個無線接入節 點和一個或多個移動臺；以及
[0014] 至少一個關聯的無線回傳網絡，所述至少一個關聯的無線回傳網絡包括一個或多 個無線回傳節點；所述方法包括如下步驟：
[0015] -控制所述一個或多個無線接入節點的第一功耗P1;以及
[0016] _聯合控制所述一個或多個無線回傳節點的第二功耗P2，以實現所述第一功SP1 和所述第二功耗P2之和PSum最小化。
[0017] 根據本發明第二方面，通過一種通信系統的控制設備實現上述目的，所述通信系 統包括：
[0018] 至少一個無線接入網絡，所述至少一個無線接入網絡包括一個或多個無線接入節 點和一個或多個移動臺；以及
[0019] 至少一個關聯的無線回傳網絡，所述至少一個關聯的無線回傳網絡包括一個或多 個無線回傳節點；
[0020] 所述控制設備用于控制所述一個或多個無線接入節點和所述一個或多個無線回 傳節點；并且所述控制設備還用于：
[0021] -控制所述一個或多個無線接入節點的第一功耗P1;以及
[0022] -聯合控制所述一個或多個無線回傳節點的第二功耗P2，以實現所述第一功SP1 和所述第二功耗P2之和PSum最小化。
[0023] 通過本發明提供的方案，可以實現整個通信網絡的功耗最小化。也可以通過考慮 現有移動臺的數量及其在通信網絡中的位置實現這一目的。
[0024] 以下將對本發明的進一步的應用和優勢做清晰具體的描述。
【附圖說明】
[0025] 附圖意在闡明和闡釋本發明的各項實施例，其中：
[0026] 圖1示出了無線網狀回傳的例子；
[0027] 圖2示出了更復雜的無線網狀回傳架構的例子；
[0028] 圖3示出了通信網絡中一種示例性場景；
[0029] 圖4示出了節能前的通信網絡；
[0030] 圖5示出了節能后的通信網絡；
[0031] 圖6示出了一些不同的連接方案。
【具體實施方式】
[0032] 為實現上述及其他目的，本發明涉及一種用于通信系統中的節能方法，該通信系 統包括至少一個無線接入網絡和至少一個關聯的無線回傳網絡，其中，至少一個無線接入 網絡包括一個或多個無線接入節點（AN)和一個或多個移動臺；至少一個關聯的無線回傳 網絡包括一個或多個無線回傳節點（例如，網狀回傳節點MN)。舉例來說，該通信系統可 以為依據3GPP標準的通信系統或任何其他合適系統，無線接入節點可以為基站、遠程射頻 頭、中繼站或任何其他具有相應功能的合適的通信設備等。進一步地，如附圖所示，無線回 傳網絡為本發明優選實施例提供的網狀網絡。
[0033] 該方法包括如下步驟：控制該一個或多個無線接入節點的第一功耗P1;以及聯合 控制該一個或多個無線回傳節點的第二功耗P2，以實現第一功耗P1和第二功耗P2之和PSum 最小化。優選地，第一功耗P1為該一個或多個無線接入節點的總功耗；第二功SP2為該一 個或多個無線回傳節點的總功耗。
[0034] 發明人意識到與現有技術方案相比，對于給定流量