CN101111013B

CN101111013B - 一种基站功耗动态控制方法及控制系统

Info

Publication number: CN101111013B
Application number: CN2007100757914A
Authority: CN
Inventors: 刘恩科
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: CN101111013A

Abstract

本发明公开了一种基站功耗动态控制方法，它包括步骤：1)操作维护中心接受输入的对基站各载扇的开闭时段进行配置操作的请求；2)操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取基站各载扇的开闭状态，并向基站发送各载扇的开闭控制信息；3)基站接收该开闭控制信息，并根据该开闭控制信息打开或关闭其各载扇对应的控制信道。通过操作维护中心对基站各载扇的工作时间进行灵活设置，非工作时间关闭载扇对应的控制信道，停止射频发送，从而节省基站的功耗；在多载频情况下，可以选择性的关闭非基本载扇，而保留基本载扇工作，这样既可以节省功耗，也可以保证用户的正常语音和数据接入。

Description

一种基站功耗动态控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及移动通讯网络领域，尤其是关于一种应用于码分多址系统中的基站功耗控制方法及控制系统。

背景技术

二十世纪六十年代，美国贝尔实验室等单位提出了蜂窝移动通讯的概念。经过四十年的发展，时至今日，蜂窝移动通讯已经从第二代的全球移动通讯(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)发展到以码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)为代表的第三代移动通信技术，第四代移动通信技术也正在研制中。在无线通讯系统中，为了减少邻近各区域通讯用户的相互干扰，一般采用不同的载波频率和不同的区域使其彼此分割。

随着无线通信的发展，系统中的移动用户数量越来越多，为了增加系统容量，通常采用的方法是增加扇区数和增加载波频率个数。所谓扇区是指利用有向天线将一个圆形区域分成多个扇形区域。在移动通讯系统中，典型的扇区有三种，分别为全向扇区、三扇区和交扇区。根据网络系统的规划设计方法，一般可将某个地理区域规划成m*n个小区的网络系统。其中，m表示扇区数目，n表示每个扇区的载频数目。比如说，在CDMA2000系统网络规划设计时，将某一个地区规划成3*4的网络系统，则表示将该地区基站配置为3个扇区，每个扇区有4个载频，即共有十二个载扇；如果规划成6*2的系统，则表示将该地区基站配置为6个扇区，每个扇区有2个载频。

CDMA2000无线通讯系统包含一个基站控制器(Base Station Controller，简称“BSC”)、一个或多个基站收发信机(Base Transceiver Station，简称“BTS”)、移动台(Mobile Station，简称“MS”)组成。BSC与BTS之间通过ABis接口进行通讯，每个BTS与MS之间通过无线空中接口Um进行通讯。BSC通过ABis接口将帧协议(Frame Protocol，简称“FP”)数据包发送给BTS；在BTS进行信道编码、复用，接着进行基带调制，得到基带数据，然后进行数据中频，最后通过射频处理后，在BTS和MS的Um接口上进行传送。

在无线通信系统工作过程中，射频部分是基站功耗最高的部分，基站的功耗和基站的最大容量、最大发射功率相关。基站的最大容量与带宽有关，不同的带宽速率条件下所需要的发射功率大小也是不同的，带宽越大所需要的发射功率就越大。如果基站的工作功率达不到带宽调整后所需要的功率，则会出现受限而无法达到要求的情况，严重影响信道通信质量，甚至导致链路中断、用户掉话的后果。因此，虽然基站在实际运行时并不是所有时刻用户量都接近系统容量，但为了保证用户都能顺利接入，基站在实际运行时无论其所负责的每个载波的当前用户量为多少，包括当前用户量极少甚至为零时，仍然要按照最大发射功率工作，造成基站的功耗大量浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够根据基站载频使用情况进行动态调整及能有效减少基站功耗的基站功耗动态控制方法及控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基站功耗动态控制方法，包括步骤：

1)操作维护中心接受操作人员通过客户端模块的人机交互界面输入的对基站各载扇的开闭时段进行配置操作的请求，以及接受操作人员通过客户端模块对基站是否允许整机关断的设置；

2)操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取基站各载扇的开闭状态，并向基站发送各载扇的开闭控制信息；

3)基站接收该开闭控制信息，并根据该开闭控制信息打开或关闭其各载扇对应的控制信道。

所述的步骤2)中，操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取当前时间，根据该当前时间及各载扇的开闭时段计算出各载扇的当前状态是开启还是关闭，并向基站发送各载扇的开闭控制信息。

所述的步骤1)中，操作维护中心接受输入的对基站的开闭时段进行配置操作的请求，该各载扇的工作时段位于该基站的工作时段内。

还包括异常保护步骤：如果基站在设定的第二时间间隔未接收到开闭控制信息，则基站自动打开其各载扇对应的控制信道，该第二时间间隔大于第一时间间隔。

一种基站功耗动态控制方法，包括步骤：

2)操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取当前时间及各载扇在该当前时间所处的开闭状态，并向基站发送该当前时间及各载扇的开闭控制信息；

3)基站接收操作维护中心的当前时间和各载扇的开闭控制信息，并将操作维护中心的当前时间和自身的当前时间比较，如两个当前时间的时间差值处于设定的范围之内，则基站根据开闭控制信息打开或关闭各载扇对应的控制信道；如两个当前时间的时间差值处于设定的范围之外，则基站自动打开其各载扇对应的控制信道。

一种基站功耗动态控制系统，包括操作维护中心和至少一个基站，该操作维护中心包括用于通过人机交互界面对基站各载扇的开闭时段进行配置操作、并用于设置基站是否允许整机关断的客户端模块，响应客户端模块的配置请求的动态功耗配置服务端模块、用于存取配置数据的配置数据库模块、用于按设定的第一时间间隔定时获取各载扇的开闭状态并向基站发送各载扇的开闭控制信息的载扇状态控制调度模块及用于实现操作维护中心和各基站之间数据传输的网元通讯模块，该客户端模块、动态功耗配置服务端模块、配置数据库模块、载扇状态控制调度模块及网元通讯模块顺次连接，各基站均与网元通讯模块连接。

本发明的有益效果是，由于不同时段用户数相差很大，在用户少时可以关闭一些或所有控制信道，从而节省基站的功耗；通过操作维护中心对基站各载扇的工作时间进行灵活设置，非工作时间关闭载扇对应的控制信道，停止射频发送，从而节省基站的功耗；在多载频情况下，可以选择性的关闭非基本载扇，而保留基本载扇工作，这样既可以节省功耗，也可以保证用户的正常语音和数据接入。

附图说明

图1是本发明一种基站功耗动态控制系统的结构框图；

图2是本发明一种基站功耗动态控制方法的工作流程图；

图3及图4是本发明一种基站功耗动态控制方法的两种基本流程图；

图5是本发明的操作维护中心与基站之间信息交互的时序图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种基站功耗动态控制系统包括操作维护中心端100和基站端200。该操作维护中心端100为操作维护中心(OperationMaintenance Center，简称OMC，又称为网管系统)。该基站端200包括至少一个基站，该基站是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台，如CDMA基站控制器、CDMA基站收发信机。

操作维护中心端100用于配置基站各载扇的开启和关闭时段、定时给基站发送开启和关闭命令、查询和显示当前各载扇的开闭状态。该操作维护中心端100包括顺次连接的客户端模块102、动态功耗配置服务端模块108、配置数据库模块、载扇状态控制调度模块112及网元通讯模块110，各基站均与该网元通讯模块110连接。该操作维护中心端100还包括查询当前载扇状态模块104及立即开启控制信道模块106，该查询当前载扇状态模块104与客户端模块102、网元通讯模块110均双向连接，该立即开启控制信道模块106与客户端模块102双向连接，该立即开启控制信道模块106的输出端与网元通讯模块110的输入端连接。

客户端模块102是用于人机交互的窗口，其用于对基站的工作时段进行设置、对基站下所有载扇的关闭时段进行设置、设置基站是否允许整机关断。允许整机关断是指在某一时段内可以将该基站下的所有载扇(含基本载扇和非基本载扇)都关闭；不允许整机关断是指任意时间内，基站下的基本载扇是不可以被关闭的，而非基本载扇可以被关闭。客户端模块102还可以发起对基站的状态查询，并显示查询结果。在特殊情况下，可以通过该客户端模块102直接开启基站的所有载扇，避免意外情况下，用户想打电话，所有载扇却被关闭而无法呼叫的问题。

查询当前载扇状态模块104用于接收客户端模块102的载扇状态查询请求，并将该查询请求转换成载扇查询消息，将生成的查询消息通过网元通讯模块110发给相应的基站；接收基站返回的载扇状态消息，对该状态信息进行解析，得到基站下各载扇的当前状态(关闭或开启状态)，将结果发送给客户端模块102，并显示在客户端模块102的用户界面上。接收的客户端模块102的查询请求可以是针对多个基站的，该查询当前载扇状态模块104负责将查询请求按基站分解，将查询消息发送到多个不同的基站。

立即开启控制信道模块106用于接收客户端模块102发出的立即开启控制信道请求，将该请求转换成开启控制信道请求消息，将消息发送到不同的基站。立即开启控制信道模块106与基站之间的通讯是单向的，其只向基站发送消息而不接收基站的确认消息，基站的各载扇是否开启可以通过查询当前载扇状态模块104进行查询。

动态功耗配置服务端模块108用于接收客户端模块102的配置请求，其实现的功能有：设置基站的工作时段、设置基站下各载扇的关闭时段、设置基站是否可以被整机关断、将配置结果数据写入到配置数据库模块中。在写入数据前，对配置数据进行合法性检验：1、某个基站的工作时段内，不能将该基站下的任一载扇设置为关闭；2、如果某基站下有载扇设置了关闭时段，则该基站的工作时段不能与其下载扇的关闭时段重合；3、如果设置了不允许基站整机关断，则基站下的基本载扇在任意时间段内不能设置为关闭。

网元通讯模块110用于完成操作维护中心与基站之间的数据传输，将操作维护中心的查询或控制消息发给不同的基站，接收基站端200返回的查询消息，并将该查询消息传送给操作维护中心。

载扇状态控制调度模块112从配置数据库模块中读取各载扇的关闭时段，根据当前时间，计算出各个载扇在该当前时间的当前状态应该是开启还是关闭，将开启和关闭状态以及当前时间发送给相应的基站，从而控制该基站各载扇的开关，达到控制基站功耗的目的。该载扇状态控制调度模块按设定的第一时间间隔定时执行，该第一时间间隔指载扇状态控制调度模块112执行两次操作之间的时间间隔，如每30分钟执行一次。

基站端200包含n个基站，每个基站都可以独立接收来自操作维护中心的查询或控制消息，并接收操作维护中心发送来的当前时间，基站将操作维护中心的当前时间与自身的当前时间比对，如果相差在5分钟之内，则基站根据操作维护中心传送来的开闭控制消息，开启或关闭各载扇对应的控制信道；如果相差超过5分钟，则表明基站和操作维护中心的时间误差较大，基站立即开启其下各载扇对应的控制信道。基站对在设定的时间间隔无法收到操作维护中心的开闭控制信息也做了异常保护，如果某个基站在设定的第二时间间隔内没有收到操作维护中心的开闭控制消息，则自动打开该基站下所有载扇对应的控制信道，该第二时间间隔指各基站收到两次开闭控制信息之间的时间间隔，该第二时间间隔大于第一时间间隔，该第二时间间隔如40分钟。

如图2至图4所示，本发明一种基站功耗动态控制方法包括以下步骤：

步骤S1002，操作人员通过客户端模块102的人机交互界面完成对各个基站的工作时段、各个载扇的关闭时段的配置，并通过动态功耗配置服务端模块108将该配置信息写入到操作维护中心的配置数据库模块中。关闭时段包含起始关闭时间和结束关闭时间。动态功耗配置服务端模块108在写入配置数据库模块前会做配置数据验证：1、某个基站的工作时段内，不能将该基站下的任一载扇设置为关闭；2、如果某基站下有载扇设置了关闭时段，则该基站工作时段不能与载扇的关闭时段重合；3、如果设置了不允许基站整机关断，则基站下的基本载扇在任意时间段内不能设置为关闭。

举例说明：

如设置了基站A的工作时段为6:00至24:00，则基站下的所有载扇的关闭时段只能在0:00至6:00区间内；可以设置载扇甲的关闭时段为0:00至3:00，载扇乙的关闭时段为1:00至5:00等；但不可以设置载扇的关闭时段为5:00至7:00，也不可以设置载扇的关闭时段为23:00至1:00等。

步骤S1004，载扇状态控制调度模块112获取当前时间。这个时间有两个用处：一个是计算当前各个载扇在当前时间应该是关闭还是开启；另一个是传送给基站，用于较验操作维护中心与基站是否有大的时间差异，如果存在大的时间差异，基站会放弃处理操作维护中心发送来的开闭控制信息，而立即开启基站下的所有控制信道。

步骤S1006，载扇状态控制调度模块112计算各载扇在当前时间应该处于的状态(开启状态或关闭状态)。该载扇状态控制调度模块112从配置数据库模块中读取各载扇的关闭时段，如关闭时段为凌晨1:00到5:00；如果当前时间为7:00，则该载扇应该为开启状态；如果现在是凌晨2:00，则该载扇应该为关闭状态。

步骤S1008，准备给基站发送载扇的开闭控制信息。将计算好的载扇应该处于的状态存放到消息结构tagT_Carrier中，ucCellId和ucCarrierId分别为小区号和载频号，用于唯一确定一个载扇；ucOpenOrCloseCCH是载扇状态标识，0这关闭，1为开启。

typedef struct tagT_Carrier

{

BYTE ucCellID；

BYTE ucCarrierID；

BYTE ucOpenOrCloseCCH；

}T_Carrier；

步骤S1010，将载扇的开闭控制信息发送到各个基站。操作维护中心需要先将载扇状态数据按基站进行分组，同一个基站下的所有载扇的状态放到一个消息体中。wUsedCarrierCellNum表示基站下有载扇数，系统设置最多为120个；tTime存放当前的时间，用来与基站时间比较。

typedef struct tagT_SetCCHStatus

{

WORD16 wUsedCarrierCellNum；

T_Time tTime；

T_Carrier tCarrierInfo[120]；

}T_SetCCHStatus；

步骤S1012，等待30分钟，进行下一次处理。如果操作维护中心系统没有退出，系统会每30分钟向基站发送一次载扇状态数据。在出现操作维护中心和基站断链时，基站做异常保护。基站在连续40分钟内没有收到操作维护中心的消息时，就会立即打开所有的控制信道。

如图5所示，本发明的完整时序如下：

1、载扇状态查询时序，操作人员在客户端模块102发起载扇状态查询，查询当前载扇状态模块104生成查询消息，由网元通讯模块110将消息发送给基站。相反的，应答消息从基站发出，经网元通讯模块110、查询当前载扇状态模块104，最后显示在客户端模块102。

2、立即开启控制信道时序，操作人员在客户端模块102的人机交互界面选择一个或多个基站，执行开启所有控制信息操作，操作维护中心向选定的基站发送立即开启基站的所有控制信道的消息；基站在收到控制消息后，立即打开基站下的所有控制信道。

3、载扇工作状态控制时序，载扇状态控制调度模块从配置数据库模块中读取用户设置好的载扇工作关闭时段的信息；根据当前时间，计算出当前时间各载扇应该是开启还是关闭；再构造成发给基站的开闭控制信息；通过网元通讯模块110将开闭控制信息发送给基站；基站根据该开闭控制信息中载扇的状态来打开或关闭载扇对应的控制信道。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基站功耗动态控制方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于：所述的步骤2)中，操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取当前时间，根据该当前时间及各载扇的开闭时段计算出各载扇的当前状态是开启还是关闭，并向基站发送各载扇的开闭控制信息。

3.根据权利要求1所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中，操作维护中心接受输入的对基站的开闭时段进行配置操作的请求，该各载扇的工作时段位于该基站的工作时段内。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于，还包括异常保护步骤：如果基站在设定的第二时间间隔未接收到开闭控制信息，则基站自动打开其各载扇对应的控制信道，该第二时间间隔大于第一时间间隔。

5.一种基站功耗动态控制方法，其特征在于，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于：所述的步骤2)中，操作维护中心按设定的第一时间间隔定时获取当前时间，根据该当前时间及各载扇的开闭时段计算出各载扇的当前状态是开启还是关闭，并向基站发送各载扇的开闭控制信息。

7.根据权利要求5所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中，操作维护中心接受输入的对基站的开闭时段进行配置操作的请求，该各载扇的工作时段位于该基站的工作时段内。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的一种基站功耗动态控制方法，其特征在于，还包括异常保护步骤：如果基站在设定的第二时间间隔未接收到开闭控制信息，则基站自动打开其各载扇对应的控制信道，该第二时间间隔大于第一时间间隔。

9.一种基站功耗动态控制系统，包括操作维护中心和至少一个基站，其特征在于：该操作维护中心包括用于通过人机交互界面对基站各载扇的开闭时段进行配置操作、并用于设置基站是否允许整机关断的客户端模块，响应客户端模块的配置请求的动态功耗配置服务端模块、用于存取配置数据的配置数据库模块、用于按设定的第一时间间隔定时获取各载扇的开闭状态并向基站发送各载扇的开闭控制信息的载扇状态控制调度模块及用于实现操作维护中心和各基站之间数据传输的网元通讯模块，该客户端模块、动态功耗配置服务端模块、配置数据库模块、载扇状态控制调度模块及网元通讯模块顺次连接，各基站均与网元通讯模块连接。

10.根据权利要求9所述的一种基站功耗动态控制系统，其特征在于：所述的操作维护中心还包括用于直接开启基站各载扇的立即开启控制信道模块，该客户端模块与该立即开启控制信道模块双向连接，该立即开启控制信道模块的输出端与网元通信模块的输入端连接。

11.根据权利要求9或10所述的一种基站功耗动态控制系统，其特征在于：所述的操作维护中心还包括用于查询各载扇状态信息的查询当前载扇状态模块，客户端模块与该查询当前载扇状态模块双向连接，该查询当前状态模块与网元通讯模块双向连接。