[发明专利]一种长期演进网络中基于站点实际负载的网络节能方法

说明书

本发明公开了一种长期演进网络中基于站点实际负载的网络节能方法，整个方法主要包含三个步骤：1）基于演进节点B（Evolved Node B，eNB）历史和实时负载数据的休眠站点预判决；2）基于eNB站点休眠前后系统整体负载、能量消耗变化影响的负载快速估算和休眠eNB站点判决方法；3）根据相邻活跃站点负载变化情况，对休眠eNB站点进行分布式实时互唤醒。通过本发明，可在充分利用eNB站点的历史与实时负载运行特性，降低站点选择运算的计算复杂度，并且能够快速定量估算出站点间的负载切换，最终实现网络的休眠节能。

技术领域

本发明涉及一种基于演进节点B(Evolved Node B，eNB)运行数据分析的站点休眠网络节能方法，涉及长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络节能问题，属于无线通信网络中的网络技术领域。

背景技术

近年来，对蜂窝网络中节能技术的研究主要集中在网络侧，即通过对网络中站点进行有效节能实现整个系统的节能。具体方法主要有如下几种：1)站点的硬件设计：使用高集成度的低功耗芯片；减少散热风扇的数量；提高功率放大器的集成度以及线性特性；2)网络的合理规划和拓扑管理：合理的规划选址降低站点数量和设备发送功率；充分利用自然环境进行站点的降温冷却；增加中继节点和微站点；3)频谱和资源的合理调度：动态地将用户从其它频带转移至特殊的激活频带中，并在其它频带上选择性地关闭功率；采用机会资源调度和各种分集技术增加整体系统容量，最大限度的利用好有限的带宽资源。

在LTE网络规划建设后，通过调整网络的拓扑结构和升级站点的硬件设备将会十分困难，且经济成本高。因此考虑对eNB站点进行节能，首先就要对站点负载运行的实际情况有所统计分析。eNB站点业务负载量在不同时刻存在明显的波峰和波谷，特别在夜间时刻站点基本处于空闲工作状态，然而为了能够保障峰值时的业务负载却依旧保持高功率运行，消耗了大量能量，因此站点休眠网络节能方式具有很大的潜力。

最初，通过在网络中设置中央控制器向各个站点传递信息来确定站点的休眠过程，不过没有设计休眠后站点唤醒的流程。接着综合考虑站点间的位置信息后，当用户的负载高于设定的固定负载门限值就通过中央控制器去唤醒休眠站点。进一步在理想的六边型蜂窝网络和曼哈顿模型网络中，通过对业务负载特性的分析，对站点动态切换策略进行了研究。紧接着，分别针对不同的网络结构，例如宏站点/宏站点、宏站点/微站点、宏站点/室内家庭基站，进行了站点休眠策略的研究。

发明内容

目前在网络节能中的研究中过分单一强调节能的效果，运行复杂度高，并且一般只适用于单一固定负载门限判决，在实际网络中当负载动态变化时不利于实际操作。所以需要更深入分析，根据负载日夜变化的情况，通过新定义网络负载影响参数对eNB站点休眠/唤醒分布式方法进行研究，其中网络负载影响反应了当站点休眠后对周围站点的负载影响。并需要通过相邻站点的环境，包含距离、数量、负载等因素来快速准确的定量估算负载的影响。

针对上述技术问题，本发明重点针对城市实际密集商业区域网络，通过对历史和实时网络负载数据的联合分析，考虑网络负载变化实时性和周期性的前提下，设计了一套低复杂度的站点休眠/唤醒方法。方法主要有三个方面特点：

(1)对网络中站点负载历史与实时运行数据进行联合分析，在站点休眠/唤醒过程中分别采用集中式和分布式方法快速确定目标eNB站点；

(2)进行站点分组休眠策略和多级休眠/唤醒负载门限判决策略，有效地避免用户因为多个站点连续休眠或休眠站点的频繁唤醒/休眠而造成的反复切换和乒乓效应；

(3)在密集城市环境中，对蜂窝网络站点间负载影响系数进行定量分析，并研究相应的统计分布，为网络负载变化的快速预测提供依据。

1休眠eNB站点预选择