[发明专利]一种可再生能源供能基站接入选择方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种可再生能源供能基站接入选择方法和系统。

背景技术

当今世界，环境与发展问题已成为国际社会关心的核心问题之一。随着无线通信网络覆盖与数据业务需求的飞速增长，无线通信也成为信息通信产业中能耗增长速度最快的领域。从经济效益和环境保护两个方面来说，节能都是无线通信网络管理中的重要目标之一。国内外已有很多对绿色无线通信网络的研究，主要集中于降低无线通信网络能量消耗、提高能量利用效率的技术，探索部署效率、频谱效率与能量效率的基本权衡关系。

在无线通信网络中，基站的能量消耗占全部能量消耗的50%以上，因此减少基站的能量消耗将大幅减少整个无线通信网络的能量消耗。近年来，可再生能源技术的发展为基站的节能减排提供了新的解决思路。由于可再生能源技术的飞速发展和可再生能源供能的过程中完全无二氧化碳等污染物排放的特性，可再生能源被引入无线通信网络来建设更加根本的绿色无线通信网络成为一种必然的发展趋势。目前，普遍采用的可再生能源技术有风能供电、太阳能供电与风光互补供电等。根据实际自然环境与条件，将多种可再生能源技术单独或者与电网联合为移动通信基站提供通信能量，将构成面向能量多元化的无线通信网络。然而，将可再生能源引入无线通信网络中依然存在很多问题和挑战。例如，由于可再生能源的供应和无线通信网络中的能量消耗都具有不确定性，如何保证接入网稳定供能、充分利用可再生能源和提高能量使用效率成为接入网基站部署和终端接入的关键问题。研究表明，无线通信网络的覆盖影响基站的能量消耗，动态的覆盖有助于减少能量的消耗。

无线通信网络中，基站是与移动终端进行信息传递的主要设备。当移动终端开机后，将选择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和其他系统消息。基站的选择和重选过程是为了保证终端选择一个最适合的小区且在该小区上能可靠解译下行链路数据，并在上行链路上具有较高的通信率，以便具有在该小区上实现各种通信业务的能力。随着将可再生能源供能基站引入到无线通信网络中，终端接入在很大程度上影响着可再生能源支持的无线网络中的能量持续性和均衡性。需要设计一种合适的可再生能源供能基站接入选择方法和系统，保证可再生能源支持的无线网络中的能量持续性和均衡性。

现有的技术方案中，无线网络的资源管理和能耗的优化问题大多针对采用固定电网供电的基站进行研究，并且现有的绿色蜂窝系统的研究集中于使得上行链路或者下行链路能量效率最大化的资源分配问题、小区覆盖问题以及休眠机制。

1、2011年4月第10卷第4期《IEEE无线通信汇刊》中介绍了在考虑不同上行链路干扰的情况下，设计了使得每个终端在不同载波上能量效率之和最大化的功率分配方案。

2、2010年11月刊《IEEE通信杂志》中提出“小区呼吸”的概念，指动态地调整小区的覆盖半径，即在活跃终端减少时减小覆盖半径以减小发射功率达到节能的目的。休眠节能机制也是降低通信能耗的有效手段，其主要思路是系统根据负载情况和系统当前模块的工作情况，通过合理的逻辑判断和控制，在保证系统冗余安全的条件下，有选择的打开或休眠部分基站/无线接入点，使系统工作在最佳效率点并保证覆盖范围内终端的服务质量。但是，这些通信网络中的节能技术都只针对市网供电的蜂窝网络，探讨基站在传统固定能源如何减少能量的消耗。

3、有关基站选择的专利号为200710142002.4，名称为“选择小区的方法及用户终端及接入网控制节点”的专利中提出判断移动终端是否接入合适的小区和信道，主要受以下因素的限制：该小区是否属于所选择的网络、小区是否被禁止接入、小区的优先级、移动终端的接入等级是否被该小区禁止以及无线信道的质量是否能满足通信的需要等。现有接入网的小区选择标准以接收电平值来衡量，主要考虑各小区无线信道的质量。专利“选择小区的方法及用户终端及接入网控制节点”设计了针对电网供电的接入网的小区选择方法。在用户终端选择小区时，现有技术考虑用户终端的接入类型和小区的接入限制信息，保证用户终端接入的小区对该用户终端的接入类型不进行限制，降低最终选择的目标小区负荷过载的概率，从而减少所述目标小区负荷控制的过程，节省系统资源；同时，因为保证了用户终端所接入的小区对用户的接入类型不进行限制，因此用户终端在选择了小区后，仍然能够发起业务，从而提升服务质量。