專利名稱：蜂窩無線電系統(tǒng)中的能量控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制蜂窩無線電系統(tǒng)的小區(qū)中的傳輸功率的方法和設備。
背景技術：
無線電基站功率消耗是無線電網絡總開銷的重要部分。當在區(qū)域內沒有業(yè)務，并且該覆蓋范圍可能通過一些其他小區(qū)(比如傘小區(qū))來服務時，關閉一些小區(qū)或者讓他們進入能量節(jié)省模式是有效的。相似的，如果部分或整個無線電網絡(或RAT :無線電接入技術)在多RAT環(huán)境(多個無線電網絡覆蓋相同區(qū)域，通過不同的無線電網絡接入技術提供接入)中關閉，無線電網絡的能量消耗也能降低。、
然而，當節(jié)省功率時，可能發(fā)生的情況是業(yè)務情況突然改變，以及在功率節(jié)省模式中的小區(qū)/RAT需要被激活以應對無線電網絡中的新的業(yè)務情況。當重新激活在能量節(jié)省模式中的小區(qū)時，問題是無法知道是否可以通過重新激活特定基站以實際滿足由于業(yè)務改變導致的額外需求。例如，考慮這種情況無線電基站處于能量節(jié)省模式，而且在無線電系統(tǒng)中檢測到業(yè)務負載的突然增大。進一步假設，無線電基站與實際業(yè)務負載增大發(fā)生的地方不接近。在這種情況下，重新激活無線電基站變得幾乎沒有意義，因為通過重新激活無線電基站所提供的額外資源將幾乎無助于滿足針對額外容量的需求。因此，在這種情況下，不必開啟無線電基站。假定要開啟的潛在最佳小區(qū)的位置是已知的，另一個問題是，從能量消耗的角度估計開啟無線電基站有多大效率。可能的情況是，利用已經有效的網絡部分，它需要少量能量來滿足該需求。作為上述結果，即在蜂窩無線電網絡(典型的，現(xiàn)有蜂窩無線電網絡)中有效啟用功率節(jié)省的問題不會通過開啟和關閉基站的方式減少網絡的能量消耗。有一些特殊情況，當現(xiàn)有蜂窩無線電網絡的網絡管理系統(tǒng)開啟和關閉網絡的全部部分時，(例如，在夜間購物區(qū)中)，但是這些場景是基于預定義時間段并與實際業(yè)務需求的存在和位置無關。因此，需要解決以上問題并提供蜂窩無線電系統(tǒng)中改進的能量節(jié)省的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服或至少減少以上描述的蜂窩無線電網絡中與能量節(jié)省相關聯(lián)的一些問題。本目的及其他是通過在所附權利要求書中描述的方法和系統(tǒng)而獲得的。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了能夠實現(xiàn)在重新激活為節(jié)省功率而已經關閉的基站期間改進的開啟過程的方法和設備。根據(jù)一個實施例，提供了一種在蜂窩無線電系統(tǒng)中激活已經去激活的小區(qū)的方法。從與蜂窩無線電系統(tǒng)相連的若干用戶設備收集第一測量值?；谑占降臏y量值，構建用于映射當被激活時在蜂窩無線電系統(tǒng)中提供最小功率增大的小區(qū)(最佳小區(qū))的模型。當不能用已經激活的小區(qū)滿足蜂窩無線電系統(tǒng)的業(yè)務需求時，決定激活映射為將被激活的最佳小區(qū)的小區(qū)。因此，能夠管理蜂窩無線電系統(tǒng)的小區(qū)，以最大程度利用系統(tǒng)中使用的能量。根據(jù)一個實施例，測量值包括接收信號功率或時間提前(TA :Timing Advance)中的一個或多個。根據(jù)一個實施例，測量值包括無線電接入技術間測量值或定位測量值中的一個或多個。根據(jù)一個實施例，使用機器學習自動執(zhí)行基于收集的測量值構造用于映射將要激活的最佳小區(qū)的模型。根據(jù)一個實施例，命令由一個或多個用戶設備執(zhí)行額外測量。、根據(jù)一個實施例，收集并存儲以給定負載測量的基站的功率消耗。根據(jù)一個實施例，當確定激活被映射為將要激活的最佳小區(qū)的小區(qū)時，將在指定負載處測量的基站的功率消耗用作輸入數(shù)據(jù)。根據(jù)一個實施例，通過定位最佳小區(qū)來滿足需求，并通過在開啟命令前執(zhí)行能量效率比較以檢查關閉小區(qū)的重新激活是否導致網絡的總體能量消耗減少，以實現(xiàn)最小網絡層能量消耗。根據(jù)一個實施例，在學習階段中從用戶設備收集并處理測量值的測量實體創(chuàng)建覆蓋小區(qū)可能關閉的地理區(qū)域的模型。測量值能包括信號功率測量值及時間提前測量值中的一個或多個，這些測量值包括來自RAT內或RAT間的測量值，以及可選地來自定位系統(tǒng)(例如，全球定位系統(tǒng)(GPS))的定位數(shù)據(jù)的測量值。根據(jù)一個實施例，在一些小區(qū)的去激活時段期間，最佳小區(qū)估計模型基于部分可用測量值決定將要開啟的小區(qū)的最優(yōu)選擇。根據(jù)一個實施例，決定和去激活功能控制小區(qū)的去激活。本發(fā)明還擴展到用于執(zhí)行以上描述的控制方法的設備。


將通過非限定示例的方式并參考附圖來更詳細地描述本發(fā)明，在附圖中圖I是示出用于確定小區(qū)激活的系統(tǒng)的示意圖。圖2是示出當確定激活蜂窩無線電系統(tǒng)中的小區(qū)時執(zhí)行的一些過程性步驟的流程圖。圖3示出了估計模型的示例性結構。圖4示出了示例性最佳小區(qū)估計模型。以及圖5示出了用在機器學習過程中的處理塊。
具體實施例根據(jù)本發(fā)明，使用來自終端(UE)的測量值來確定針對開啟來自無線電基站的傳輸?shù)男枨?。基于測量值，能夠形成“最佳小區(qū)估計模型”，包括測量值向量和最佳小區(qū)選擇之間的映射。該模型能夠用機器學習方法有利地構建。當小區(qū)(小區(qū)或站點或基站的所有小區(qū))因功率節(jié)省原因關閉時，系統(tǒng)繼續(xù)收集測量值，但現(xiàn)在來自關閉小區(qū)的測量值丟失。給定來自可用相鄰小區(qū)的測量值的特定組合，“最佳小區(qū)估計模型”估計被關閉的小區(qū)是否可能是最佳小區(qū)。如果若干或許多UE實際位于被關閉小區(qū)會是最佳小區(qū)(由測量值和最佳小區(qū)選擇之間的映射確定)的區(qū)域，，和/或還滿足其他標準(例如，相鄰小區(qū)擁塞)，則開啟(或激活)因為能量效率原因而關閉的小區(qū)。例如，基于這些標準，將處于不連續(xù)傳輸(DTX)模式的小區(qū)/站點切換到傳輸(TX)模式。當定位潛在的最佳小區(qū)時，開啟小區(qū)的最終決定是基于能量效率的估計(將網絡能量消耗和計劃激活小區(qū)進行比較)以及當通過已經有效的移動網絡部分滿足業(yè)務需求的情況。估計與因能量效率原因關閉的小區(qū)連接的UE的位置的方法同樣能夠用于多RAT 場景并需要多RAT測量值。以下描述一些詳細的示例性實施例以進一步闡述本發(fā)明。當小區(qū)(小區(qū)或站點或基站的所有小區(qū))因能量效率原因關閉時，所有業(yè)務通過相鄰小區(qū)處理，而且被關閉的小區(qū)不處理任何用戶。如果必須滿足的業(yè)務需求出現(xiàn)增大，小區(qū)可能必須根據(jù)需要重新被激活。根據(jù)一個實施例，用于確定開啟小區(qū)的方法能夠以三個階段來描述 學習階段 定位階段，和 決定階段。學習階段學習階段是在小區(qū)的正常操作過程中(即，小區(qū)不處于能量消耗操作)運行的過程，并能包括以下步驟 測量值收集，和 最佳小區(qū)估計。測量值收集在測量值收集步驟中，網絡管理節(jié)點被配置為收集UE測量值以支持針對若干相鄰小區(qū)的切換決定。典型的，測量值能包括接收功率、時間提前或蜂窩無線電系統(tǒng)中其他可用的測量向量，例如，以支持切換決定。接下來，網絡管理節(jié)點被配置為使用收集的測量值來自動學習當選擇實際小區(qū)作為最佳小區(qū)以服務用戶時測量值向量的組合所具有的值，以及在哪些組合中最佳小區(qū)不是該實際小區(qū)。備選的或額外的數(shù)據(jù)源能夠是UE報告的GPS位置信息或對于蜂窩無線電網絡可用的任何其他位置信息。圖I描述了示例性測量收集設置。在圖I中，UE 101被配置為產生測量值。產生的測量值通過合適的接口發(fā)送到例如服務小區(qū)103、相鄰小區(qū)103或者另一種無線電接入技術103，并返回報告至節(jié)點105以激活或去激活小區(qū)。節(jié)點105能以蜂窩無線電系統(tǒng)中現(xiàn)有節(jié)點(例如網絡管理節(jié)點)來實現(xiàn)，或分布在彼此通信的若干節(jié)點上。典型的，現(xiàn)有蜂窩無線電系統(tǒng)通過一些管理設置來啟用按照需求收集測量值。根據(jù)一個實施例，能夠將控制測量值階段的系統(tǒng)/實體配置為要求針對區(qū)域和UE的額外測量值。要求額外測量值時的例子是當節(jié)點105沒有足夠可用的數(shù)據(jù)以做出關于是否激活/去 激活小區(qū)的良好基礎的決定時。在任何可能的時候，同樣還收集來自交疊其他無線電技術的測量值。因此，通過節(jié)點105實現(xiàn)的基站重新激活過程將具有用于有效估計哪些小區(qū)將開啟的足夠的可用數(shù)據(jù)。根據(jù)一個實施例，通過委托實體，收集并在數(shù)據(jù)庫中存儲和周期性更新來自很多(典型的，幾百或更多)UE的測量值。根據(jù)一個實施例，節(jié)點105被配置為將其決定基于許多測量值，這些測量值是當實際小區(qū)(即，確定要激活或去激活的小區(qū))是服務小區(qū)以及當該小區(qū)不是服務小區(qū)(相鄰小區(qū))時收集的。節(jié)點105執(zhí)行的處理步驟例如可通過微處理器107執(zhí)行，該微處理器107執(zhí)行使計算機執(zhí)行這里描述的過程性步驟并能存儲在存儲器109上的合適的軟件。在圖2中，示出了闡述當激活去激活小區(qū)時執(zhí)行的一些過程性步驟的流程圖。比如，該過程性步驟能夠被實現(xiàn)為計算機程序指令并存儲在節(jié)點105的存儲器中。通過執(zhí)行存儲在存儲器上的程序，節(jié)點105將能夠執(zhí)行這些步驟。首先，在步驟201中，從與蜂窩無線電系統(tǒng)相連的若干用戶設備收集測量值。借助于此，基于收集的測量值構建映射將要激活的最佳小區(qū)以使得系統(tǒng)中總能量消耗最小化的模型。最后，在步驟205中，如果滿足下面兩個條件中的一個，激活被映射為將激活的最佳小區(qū)的小區(qū) (i)如果使用已經激活的小區(qū)不能滿足蜂窩無線電系統(tǒng)的業(yè)務需求，或者(ii)考慮到蜂窩無線電系統(tǒng)的總能量消耗，確定(估計)激活關閉的小區(qū)是有益處的。否則，不激活該小區(qū)。如上所述，UE能報告多個不同的測量值。例如，UE能夠報告與周圍小區(qū)的信號強度有關的測量值。當最佳小區(qū)當前被開啟時，這種類型的輸入能提供關于相鄰小區(qū)的信息。表I和表3中呈現(xiàn)的例子表明，如何在學習階段存儲接收的導頻功率、時間提前和潛在的GPS坐標。注意，這些是示例，不一定填入所有可能信息，僅當其從實際情況可獲得時。
權利要求
1.一種用于激活蜂窩無線電系統(tǒng)中的去激活小區(qū)的方法，所述方法包括以下步驟 -從與蜂窩無線電系統(tǒng)相連的若干用戶設備收集(201)測量值； -基于收集的測量值構建(203)模型，所述模型用于映射要激活的、產生蜂窩無線電系統(tǒng)中最小的功率增大的第一小區(qū)； -當使用已經激活的小區(qū)無法滿足蜂窩無線電系統(tǒng)的業(yè)務需求時，確定(205)激活被映射為要激活的第一小區(qū)的小區(qū)。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述測量值包括接收信號功率或時間提前中的一個或多個。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其中，所述測量值包括無線電接入技術間測量值或定位測量值中的一個或多個。
4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，基于收集的測量數(shù)據(jù)構建用于映射要激活的第一小區(qū)的模型是使用機器學習自動執(zhí)行的。
5.根據(jù)權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，命令由一個或多個用戶設備執(zhí)行額外測量。
6.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的方法，還包括以下步驟收集和存儲以給定負載測量的基站的功率消耗。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，當確定激活已被映射為要激活的第一小區(qū)的小區(qū)時，使用以給定負載測量的基站的功率消耗作為輸入數(shù)據(jù)。
8.一種用于激活蜂窩無線電系統(tǒng)中去激活小區(qū)的設備(105)，包括 -用于從與蜂窩無線電系統(tǒng)相連的若干用戶設備收集測量值的裝置(107)； -用于基于收集的測量值構建模型的裝置(107)，所述模型用于映射要激活的、產生蜂窩無線電系統(tǒng)中最小的功率增大的第一小區(qū)；以及 -用于當使用已經激活的小區(qū)無法滿足蜂窩無線電系統(tǒng)的業(yè)務需求時確定激活被映射為要激活的第一小區(qū)的小區(qū)的裝置(107)。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中，所述測量值包括接收信號功率或時間提前中的一個或多個。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的設備，其中，所述測量值包括無線電接入技術間測量值或定位測量值中的一個或多個。
11.根據(jù)權利要求8-10中任意一項所述的設備，還包括使用機器學習自動執(zhí)行基于收集的測量數(shù)據(jù)構建用于映射要激活的第一小區(qū)的模型的裝置(107)。
12.根據(jù)權利要求8-11中任意一項所述的設備，還包括命令由一個或多個用戶設備執(zhí)行額外測量的裝置(107)。
13.根據(jù)權利要求8-12中任意一項所述的設備，還包括用于收集和存儲以給定負載測量的基站的功率消耗的裝置(107)。
14.根據(jù)權利要求13所述的設備，還包括當確定激活已被映射為要激活的第一小區(qū)的小區(qū)時使用以給定負載測量的基站的功率消耗作為輸入數(shù)據(jù)的裝置(107)。
全文摘要
提供了在已經關閉以省電的基站的重新激活期間改進的開啟過程的方法和設備。根據(jù)一個實施例，提供在蜂窩無線電系統(tǒng)中激活去激活小區(qū)的方法。從與蜂窩無線電系統(tǒng)相連的若干用戶設備收集第一測量值。基于收集到的測量值，構建用于映射提供蜂窩無線電系統(tǒng)中最小的功率增大的已激活小區(qū)(最佳小區(qū))的模型。當不能用已經激活小區(qū)滿足蜂窩無線電系統(tǒng)的業(yè)務需求時，確定激活被映射為要激活的最佳小區(qū)的小區(qū)。因此，能夠管理蜂窩無線電系統(tǒng)的小區(qū)，以最大程度利用系統(tǒng)使用的能量。
文檔編號H04W52/04GK102754491SQ201080063199
公開日2012年10月24日 申請日期2010年2月16日 優(yōu)先權日2010年2月16日
發(fā)明者安德拉斯·沃瑞斯, 約瑟夫·巴塔 申請人:瑞典愛立信有限公司