一种基站节电控制方法及装置 |
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| 申请号 | CN201410304658.1 | 申请日 | 2014-06-30 | 公开(公告)号 | CN105282831A | 公开(公告)日 | 2016-01-27 |
| 申请人 | 中兴通讯股份有限公司; | 发明人 | 王钢; 张天鹏; 刘彬; 邵立群; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基站节电控制方法及装置。其中，该方法包括：根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态；在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目。通过本发明，根据基站功率消耗占比情况来决定满足小区 覆盖 所需的射频单元数目和发射功率，并通过功率分配网络分配到定向天线。该技术不需考虑基站采用的是何种通信制式和技术。忙时各个射频单元全部打开并满功率发射，闲时可以只有一个射频单元进行发射。解决了 现有技术 中基站耗能较高的问题，可以极大的节省相关设备的功率消耗，从而达到基站节能降耗的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基站节电控制方法，其特征在于，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种基站节电控制方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及无线通信系统，特别是涉及一种基站节电控制方法及装置。 背景技术[0002] 随着无线通讯系统的迅猛发展，频率资源越来越宝贵，频率也越来越向高频发展。高频信号的空间损耗更大，因此基站需要更高的发射功率来保证覆盖，造成基站功率消耗剧增。另一方面，电信行业的市场化加速，运营商对运营成本越来越重视，而基站供电费用是基站运营过程中最大的一项支出。综上所述，基站系统节能降耗迫在眉睫。 [0003] 现有的解决方案有两种：一种是对基站机房的温度进行智能控制，使基站运行在最适宜的温度下，提高基站能效，进而达到降低功耗的目的。第二种是根据基站的业务量实时对基站进行载波级、帧级甚至符号级的关断技术(不同无线制式技术不同)。这种方式对功放等硬件要求较高，由于成本和技术方面的原因，当前普及率不高。 [0004] 现有解决方案的实现效果均不甚理想，针对相关技术中基站耗能较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容[0005] 针对相关技术中基站耗能较高的问题，本发明提供了一种基站节电控制方法及装置，用以解决上述技术问题。 [0006] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基站节电控制方法，其中，该方法包括：根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态；在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目。 [0007] 优选地，根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态，包括：如果在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第一阈值，在剩余射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第二阈值，则判定基站处于闲态；其中，第一阈值大于第二阈值；否则，判定基站处于忙态。 [0008] 优选地，在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目，包括：将功耗占比最大的N个射频单元确定为待合并射频单元；将N个待合并射频单元合并为M个射频单元，并将剩余的待合并射频单元下电；其中，N>1，0 [0009] 优选地，方法还包括：提高合并后的M个射频单元的发射功率。 [0010] 优选地，在判定基站处于忙态之后，方法还包括：如果在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第三阈值，则查找是否存在已下电的射频单元；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限；如果存在已下电的射频单元，则激活至少一个已下电的射频单元，并为激活的射频单元分配相应的发射功率。 [0011] 优选地，方法还包括：基于功率分配网络，根据执行合并操作后，当前射频单元的数目连接定向天线；为各个定向天线分配对应的发射功率。 [0012] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种基站节电控制装置，其中，该装置包括：状态判断模块，用于根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态；闲态调整模块，用于在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目。 [0013] 优选地，状态判断模块包括：闲态判断单元，用于在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第一阈值，在剩余射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第二阈值的情况下，判定基站处于闲态；其中，第一阈值大于第二阈值；忙态判断单元，用于在闲态之外的情况下，判定基站处于忙态。 [0014] 优选地，闲态调整模块包括：闲态调整单元，用于将功耗占比最大的N个射频单元确定为待合并射频单元；将N个待合并射频单元合并为M个射频单元，并将剩余的待合并射频单元下电；其中，N>1，0 [0015] 优选地，闲态调整模块还包括：功率调整单元，用于合并待合并射频单元之后，提高合并后的M个射频单元的发射功率。 [0016] 优选地，上述装置还包括：忙态调整模块，用于在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第三阈值，则查找是否存在已下电的射频单元；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限；如果存在已下电的射频单元，则激活该射频单元，并为该射频单元分配相应的发射功率；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限。 [0017] 通过本发明，根据基站的功率消耗占比情况来决定满足小区覆盖所需的射频单元数目和发射功率，并通过功率分配网络分配到定向天线。该技术不需考虑基站采用的是何种通信制式和技术。忙时各个射频单元全部打开并满功率发射，闲时可以只有一个射频单元进行发射。解决了现有技术中基站耗能较高的问题，可以极大的节省相关设备的功率消耗，从而达到基站节能降耗的目的。 [0018] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。附图说明 [0020] 图2是根据本发明实施例的降低基站耗能的系统结构示意图； [0021] 图3是根据本发明实施例的三扇区基站节能减耗流程图； [0022] 图4是根据本发明实施例的多扇区基站节能减耗流程图； [0023] 图5是根据本发明实施例的小区分布第一示意图； [0024] 图6是根据本发明实施例的小区分布第二示意图； [0025] 图7是根据本发明实施例的小区分布第三示意图； [0026] 图8是根据本发明实施例的小区分布第四示意图； [0027] 图9是根据本发明实施例的基站节电控制装置的结构框图。 具体实施方式[0028] 为了解决现有技术中基站耗能较高的问题，本发明提供了一种基站节电控制方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。 [0029] 通过分析基站的功耗情况，有很大一部分功率消耗在除功率放大器之外的射频单元(即射频芯片/单板)上。小区处于忙碌状态时，这些射频单元的功耗占整个基站功耗的25％左右，而在小区处于“空闲”状态时，这些射频单元功耗占整个基站的比重甚至超过70％。基站节能降耗可以从此处着眼，在射频单元耗电超过某一比重时(意味着基站处于空闲状态)，去激活或下电部分射频单元。下面通过实施例对本发明的技术方案进行介绍。 [0030] 本实施例提供了一种基站节电控制方法，该方法可以在基站侧实现，图1是根据本发明实施例的基站节电控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤(步骤S102-步骤S104)： [0031] 步骤S102，根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态。 [0032] 具体地，该步骤可以通过以下优选实施方式实现：如果在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第一阈值，在剩余射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第二阈值，则判定基站处于闲态；其中，第一阈值大于第二阈值；否则，判定基站处于忙态。 [0033] 步骤S104，在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目。 [0034] 具体地，该步骤可以通过以下优选实施方式实现：在基站处于闲态时，将功耗占比最大的N个射频单元确定为待合并射频单元；将N个待合并射频单元合并为M个射频单元，并将剩余的待合并射频单元下电；其中，N>1，0 [0035] 在判定基站处于忙态时，如果在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第三阈值，则查找是否存在已下电的射频单元；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限，该防止乒乓切换门限的数值可根据实际操作情况而确定。如果存在已下电的射频单元，则激活至少一个已下电的射频单元，并为激活的射频单元分配相应的发射功率。 [0036] 优选地，可以设置节能标志(置1或者置0)。在下电射频单元后，可以将节能标志置1，表示存在可以被激活的已下电射频单元。在已下电射频单元的数目为0时，将节能标志置0。 [0037] 在调整射频单元的数目及其对应的发射功率时，需要基于功率分配网络，根据执行合并操作后，当前射频单元的数目连接定向天线，然后为各个定向天线分配对应的发射功率。 [0038] 通过上述方法，根据基站的功率消耗占比情况来决定满足小区覆盖所需的射频单元数目和发射功率，并通过功率分配网络分配到定向天线。该技术不需考虑基站采用的是何种通信制式和技术。忙时各个射频单元全部打开并满功率发射，闲时可以只有一个射频单元进行发射。解决了现有技术中基站耗能较高的问题，可以极大的节省相关设备的功率消耗，从而达到基站节能降耗的目的。 [0039] 图2是根据本发明实施例的降低基站耗能的系统结构示意图，如图2所示，该系统包括基带单元、射频单元、功率分配网络、定向天线和监控后台。 [0040] 基站根据当前各个射频单元的功耗占比情况判断基站的忙闲状态，调节使用基站的射频单元数目和发射功率。 [0043] 功率分配网络负责根据指令中射频单元工作数目来连接三幅定向天线(假设为三扇区)，进行功率分配。基带单元和射频单元相互配合进行数据的调制发射和接收解调。 [0045] 下面结合上述系统结构，对基站的节能减耗过程进行介绍。 [0046] 在本实施例中，忙闲切换指令由以下算法提供。算法基本思想是：假设为三扇区，基站设备初始化时会统计各个射频单元的初始功耗，即为射频单元(即射频芯片/单板)功耗，分别记为pa、pb以及pc。射频单元每隔固定时间(假设30分钟)，统计当前的射频单元功耗，记为PA、PB以及PC。则射频单元A的功耗占比为Ra＝pa/PA，以此类推。 [0047] 判断Ra、Rb、Rc与两个阀值，第一阈值V1(假设取值为70％)和第二阈值V2(假设取值25％)的大小关系，如果其中有一个射频单元的功耗占比大于V1，其余两个射频单元的功耗占比小于V2，则表示基站处于忙态，此时不进行节能操作。其他情况时，则表示基站处于闲态，至少可以合并两个或两个以上的射频单元。 [0048] 对于两个射频单元的合并，比较功耗占比Ra、Rb、Rc的值，合并功耗占比最大的两个射频单元，并提高合并后射频单元的发射功率(如增加3dB)，以保证合并后的小区覆盖。另一方面，当系统在节能状态时有两个射频单元的功耗占比下降到第三阈值V3(V3＝V2-5％，其中5％为预设的防止乒乓切换门限，该门限值可根据实际操作情况确定)时，表示当前的射频单元的负荷已经较重，需要激活已下电的射频单元，以保证小区业务正常进行。如果当前存在已下电的射频单元，则节能标志置1，如果已下电的射频单元的数目为0，则节能标志置0。 [0049] 图3是根据本发明实施例的三扇区基站节能减耗流程图，如图3所示，该流程包括以下步骤(步骤S301-步骤S313)： [0050] 步骤S301，计算三个射频单元对应的功耗占比Ra、Rb、Rc。 [0051] 步骤S302，判断Ra、Rb、Rc中是否只有一个射频单元的功耗占比大于第一阈值V1(本实施例中，假设V1＝70％)。如果是，则执行步骤S303，如果否，则执行步骤S306。 [0052] 步骤S303，判断Ra、Rb、Rc中是否至少有一个射频单元的功耗占比小于第二阈值V2(本实施例中，假设V2＝25％)。如果是，则执行步骤S304，如果否，则执行步骤S310。 [0053] 步骤S304，基站不进入节能状态。 [0054] 步骤S305，判断Ra、Rb、Rc中是否至少有一个射频单元的功耗占比小于第三阈值V3(本实施例中，假设V3＝20％，防止乒乓切换门限为5％)。如果是，则执行步骤S306，如果否，则执行步骤S313。 [0055] 步骤S306，判断节能标志是否是1。如果是，则执行步骤S307，如果否，则执行步骤S313。 [0056] 步骤S307，确定是否存在已下电的射频单元，如果存在(例如上述两个射频单元中，有一个射频单元的功耗占比为0％，则处于下电状态)，则激活已下电的射频单元。根据当前的已下电射频单元的数目，更新节能标志。如果数目为0，则节能标志置0。如果数目≥1，则节能标志置1。 [0057] 步骤S308，判断Ra、Rb、Rc中是否只有两个射频单元的功耗占比大于70％。如果是，则执行步骤S310，如果否，则执行步骤S309。 [0058] 步骤S309，判断Ra、Rb、Rc中射频单元的功耗占比是否均大于70％。如果是，则执行步骤S311，如果否，则执行步骤S303。 [0059] 步骤S310，合并功耗占比最大的两个小区，提高合并后射频单元的发射功率，来增加小区覆盖面积。 [0060] 步骤S311，合并三个小区，提高合并后射频单元的发射功率，来增加小区覆盖面积。 [0061] 步骤S312，节能标志置1，统计当前已下电的射频单元数目。 [0062] 步骤S313，计时30分钟，然后执行步骤S301。 [0063] 本实施例详细介绍了针对三扇区的基站节能过程，对于多扇区，同样适用该流程。图4是根据本发明实施例的多扇区基站节能减耗流程图，如图4所示，该流程包括以下步骤(步骤S401-步骤S413)： [0064] 步骤S401，计算N(N≥3)个射频单元对应的功耗占比。 [0065] 步骤S402，判断是否只有一个射频单元的功耗占比大于第一阈值V1(本实施例中，假设V1＝70％)。如果是，则执行步骤S403，如果否，则执行步骤S406。 [0066] 步骤S403，判断是否其余的射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第二阈值V2(本实施例中，假设V2＝25％)。如果是，则执行步骤S404，如果否，则执行步骤S410。 [0067] 步骤S404，基站不进入节能状态。 [0068] 步骤S405，判断是否其余的射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第三阈值V3(本实施例中，假设V3＝20％，防止乒乓切换门限为5％)。如果是，则执行步骤S406，如果否，则执行步骤S413。 [0069] 步骤S406，判断节能标志是否是1。如果是，则执行步骤S407，如果否，则执行步骤S413。 [0070] 步骤S407，确定是否存在已下电的射频单元，如果存在，则激活已下电的射频单元。根据当前的已下电射频单元的数目，更新节能标志。如果数目为0，则节能标志置0。如果数目≥1，则节能标志置1。 [0071] 步骤S408，判断是否只有两个射频单元的功耗占比大于70％。如果是，则执行步骤S410，如果否，则执行步骤S409。 [0072] 步骤S409，判断N个射频单元的功耗占比是否均大于70％。如果是，则执行步骤S411，如果否，则执行步骤S403。 [0073] 步骤S410，合并功耗占比最大的两个小区，提高合并后射频单元的发射功率，来增加小区覆盖面积。 [0074] 步骤S411，合并M(M＜N)个小区，提高合并后射频单元的发射功率，来增加小区覆盖面积。 [0075] 步骤S412，节能标志置1，统计当前已下电的射频单元数目。 [0076] 步骤S413，计时30分钟，然后执行步骤S401。 [0077] 为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例进行详细说明。在业务最为繁忙时，各射频的单元全部工作。假设三个射频单元分别发射小区A、小区B和小区C的信号，如图5所示的小区分布第一示意图。 [0078] 实施例1 [0079] 假设系统检测到三个射频单元的功耗占比Ra、Rb、Rc分别为80％，50％，23％，节能标志位为0。此时判断Ra、Rb、Rc中只有一个大于70％(Ra)，再判断只有一个小于25％(Rc)。此时系统生成控制信息。将Ra所在的射频单元A和Rb所在的射频单元射频单元B，进行合并。控制信息通知基带单元将射频单元B的功率增加3dB，并将小区A的用户通过迁移到小区B上,下电射频电源B，节能标志位置1。同时，控制信息通知功率分配网络控制电动单刀三掷开关，将定向天线A与射频单元B联通。形成新的小区覆盖图，如图6所示的小区分布第二示意图。 [0080] 实施例2 [0081] 假设系统检测到基站此时只有射频单元A在工作，且Ra＝19％。射频单元B和射频单元C都未上电，默认Rb＝Rc＝0。小区覆盖状况如图7所示的小区分布第三示意图。 [0082] 此时判断Ra、Rb、Rc都不大于70％，且至少有2个小于25％，则此时不进行节能操作。 [0083] 继续判断发现所有的射频单元功耗占低于20％，且节能标志是1。此时意味着射频单元A的负荷过大，需要再上电一个射频单元。系统生成控制信息。控制信息通知基带单元将射频单元C进行上电，待上电成功后将原小区A的部分用户迁移至小区C，并把小区A的发射功率降低3dB。同时控制信息会通知功率分配网络控制电动单刀三掷开关，将定向天线C与射频单元C联通。系统检测到还有射频电源B处于下电状态，因此节能标志仍旧为1。形成了新的小区覆盖A和C，如图8所示的小区分布第四示意图。 [0084] 对应于上述实施例介绍的基站节电控制方法，本实施例提供了一种基站节电控制装置，该装置可以设置在基站侧，用以实现上述实施例。图9是根据本发明实施例的基站节电控制装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：状态判断模块10和闲态调整模块20。下面对该结构进行详细介绍。 [0085] 状态判断模块10，用于根据基站的各个射频单元的功耗占比，判断基站的当前状态； [0086] 闲态调整模块20，用于在判定基站处于闲态时，减少射频单元的数目。 [0087] 通过上述装置，不需考虑基站采用的是何种通信制式和技术。忙时各个射频单元全部打开并满功率发射，闲时可以只有一个射频单元进行发射。解决了现有技术中基站耗能较高的问题，可以极大的节省相关设备的功率消耗，从而达到基站节能降耗的目的。 [0088] 上述状态判断模块10包括：闲态判断单元，用于在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第一阈值，在剩余射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比大于第二阈值的情况下，判定基站处于闲态；其中，第一阈值大于第二阈值；忙态判断单元，用于在闲态之外的情况下，判定基站处于闲态。 [0089] 上述闲态调整模块20包括：闲态调整单元，用于将功耗占比最大的N个射频单元确定为待合并射频单元；将N个待合并射频单元合并为M个射频单元，并将剩余的待合并射频单元下电；其中，N>1，0 [0090] 上述闲态调整模块20还包括：功率调整单元，用于合并待合并射频单元之后，提高合并后的M个射频单元的发射功率。 [0091] 上述装置还包括：忙态调整模块，用于在基站的各个射频单元中，至少一个射频单元的功耗占比小于第三阈值，则查找是否存在已下电的射频单元；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限；如果存在已下电的射频单元，则激活该射频单元，并为该射频单元分配相应的发射功率；其中，第三阈值等于第二阈值减去防止乒乓切换门限。 [0092] 从以上描述可知，本发明提供了一种无线通信基站节能技术，用以实现基站系统的节能降耗。该技术不需考虑基站采用的是何种通信制式和技术。忙时三个射频单元全部打开并满功率发射，闲时可以只有一个射频单元进行发射。可以极大的节省相关设备的功率消耗，从而达到基站节能降耗的目的。 [0093] 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。 |
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