CN101500298B - 一种降低gsm基站功耗的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低GSM基站功耗的方法，包括步骤有：设置GSM基站的工作模式；GSM基站运行时，根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。相应地，本发明还提供一种GSM基站功耗降低装置，所述装置包括：GSM基站的工作模式设置模块，用于设置GSM基站的工作模式；功放偏置开关控制信号生成和发送模块，用于根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；功放电源开关，用于根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。借此，本发明可以实时降低基站功耗和功耗降低幅度大，并且易于实现。

Description

一种降低GSM基站功耗的方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，尤其涉及一种降低GSM(Global System forMobile Communications，全球移动通信系统)基站功耗的方法及装置。
背景技术
随着移动通信技术的发展，各类移动系统设备数量与规模的飞速扩展和电信行业的竞争加剧，电信运营商越来越来重视OPEX(运营成本)的降低。电信系统设备的能耗(也称为功耗)作为节约运营成本的一项关键指标，越来越得到大多数运营商的关注，由此节省能耗的技术也逐渐应用于GSM(GlobalSystem for Mobile Communications，全球移动通信系统)基站设备中。
在GSM系统中，采用的是频分复用和时分复用相结合的传输方式和扇区的组网方式。频分复用方式为每个扇区提供一个固定的公共信道和若干承载业务的业务载频，该固定的公共信道为一个固定的频率，该若干业务载频分别采用不同的频率或者采用跳频方式提供承载业务；时分复用方式是指一个载频上按照时间不同分别承载多个用户的业务。一般情况下，全速率模式下的一帧支持8个用户即8个时隙，若在用户业务不多的情况下，没有相应的控制方法，由于系统功耗和实际用户业务量之间关系不大，即使某一帧不需要承载业务，也不能将功放电源全部关断，由此造成功耗极大的浪费。
目前，一般可以通过降低系统的输出功率来实现降低功耗的目的。现有技术一是由GSM基站的后台通过使用下行动态功率控制技术来使得功放输出的功率降低。另一种现有技术则是在通过运行中的GSM载频在空闲帧将功放的输入功率关断来达到部分降低功耗的目的。上述第一和第二现有技术的复杂度低，易于实现，但其在空闲时功放的静态偏置电流依然存在，仍会造成很大的功耗。
专利申请号为200510111614.8的中国专利公开了一种无线通信网络中节省基站功耗的方法及其系统，其方法和系统统计每个扇区内每个载波当前用户量，根据统计结果将功放关断和开启，关闭功放时，还将关闭的功放中的用户通过小区内切换切换到其他功放上。该技术方案复杂度高，实时性差，不易实现，并且在现场复杂的应用场景下效果不佳。
综上可知，现有的降低GSM基站功耗的技术，在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种降低GSM基站功耗的方法，该方法可以实时降低基站功耗和功耗降低幅度大，并且易于实现。
本发明的第二目的在于提供一种降低GSM基站功耗的装置，该装置可以实时降低基站功耗和功耗降低幅度大，并且易于实现。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种降低GSM基站功耗的方法，包括如下步骤：
A、设置GSM基站的工作模式；
B、GSM基站运行时，根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；
C、根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。
根据本发明的方法，所述GSM基站的工作模式包括：帧控制模式和时隙控制模式。
根据本发明的方法，所述步骤B进一步包括：
B1、GSM基站运行时，判断所述GSM基站的工作模式是帧控制模式还是时隙控制模式，若判断出所述GSM基站的工作模式为帧控制模式，则执行步骤B2，若判断出所述GSM基站的工作模式为时隙控制模式，则执行步骤B3；
B2、分析基带下行数据的下一帧，并根据该下一帧生成和发送功放偏置开关控制信号，执行步骤C；
B3、分析基带下行数据的下一个时隙，并根据该下一个时隙生成和发送功放偏置开关控制信号，执行步骤C。
根据本发明的方法，所述功放偏置开关控制信号包括：
第一功放偏置开关控制信号，用于关断功放；
第二功放偏置开关控制信号，用于开启功放。
根据本发明的方法，所述步骤B2进一步包括：
B21、分析基带下行数据的下一帧，判断该下一帧的所有用于承载业务的时隙是否均不承载业务，若判断出均不承载业务，则执行步骤B22，否则执行步骤B23；
B22、生成和发送第一功放偏置开关控制信号，并执行步骤C；
B23、生成和发送第二功放偏置开关控制信号，并执行步骤C。
根据本发明的方法，所述步骤B3进一步包括：
B31、分析基带下行数据的下一个时隙，判断该下一个时隙是否承载业务，若判断出承载业务，则执行步骤B32，否则执行步骤B33；
B32、生成和发送第二功放偏置开关控制信号，并执行步骤C；
B33、生成和发送第一功放偏置开关控制信号，并执行步骤C。
根据本发明的方法，所述步骤C中还进一步包括：接收第一功放偏置开关控制信号，并根据该第一功放偏置开关控制信号关断功放；或者
接收第二功放偏置开关控制信号，并根据该第二功放偏置开关控制信号开启功放。
为了实现上述第二目的，本发明提供一种降低GSM基站功耗的装置，所述装置进一步包括：
GSM基站的工作模式设置模块，用于设置GSM基站的工作模式；
功放偏置开关控制信号生成和发送模块，用于根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；
功放电源开关，用于根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。
根据本发明的装置，所述GSM基站的工作模式包括：帧控制模式和时隙控制模式。
根据本发明的装置，所述功放偏置开关控制信号包括：
第一功放偏置开关控制信号，用于关断功放；
第二功放偏置开关控制信号，用于开启功放。
根据本发明的装置，当功放偏置开关控制信号生成和发送模块发送所述第一功放偏置开关控制信号，所述功放电源开关根据所述第一功放偏置开关控制信号断开功放偏置电压或电流输入端与功放的连接以关闭功放；和/或
当功放偏置开关控制信号生成和发送模块发送所述生成和发送模块发送所述第二功放偏置开关控制信号，所述功放电源开关根据所述第二功放偏置开关控制信号连接功放偏置电压或电流输入端与功放以通过功放偏置电压或电流开启功放。
本发明通过设置GSM基站的工作模式为帧控制模式或时隙控制模式，然后GSM基站运行时，根据GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号，最后根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。借此，实时降低了基站功耗和功耗降低幅度大，并且方法和装置易于实现。
附图说明
图1是本发明提供的降低GSM基站功耗的装置模块示意图；
图2是本发明提供的关闭或开启GSM基站功放的电路原理图；
图3是本发明第一实施例中控制关闭或开启GSM基站功放的时序图；
图4是本发明第二实施例中控制关闭或开启GSM基站功放的时序图；
图5是控制关闭或开启GSM基站功放与GSM时间功率包络的时序关系示意图；
图6是本发明提供的降低GSM基站功耗的方法流程图；
图7是本发明优选实施例提供的降低GSM基站功耗的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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，并不用于限定本发明。
本发明的基本思想是：设置GSM基站的工作模式为帧控制模式或时隙控制模式，然后GSM基站运行时，根据GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号，最后根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。
本发明提供的降低GSM基站功耗的装置100如图1所示，该装置100包括：GSM基站的工作模式设置模块101、功放偏置开关控制信号生成和发送模块102和功放电源开关103，其中：
GSM基站的工作模式设置模块101，用于设置GSM基站200的工作模式。本发明中，GSM基站200的工作模式包括：帧控制模式和时隙控制模式。
功放偏置开关控制信号生成和发送模块102，与GSM基站200相连，用于根据GSM基站200的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号。
本发明中，所述功放偏置开关控制信号优选的包括：第一功放偏置开关控制信号和第二功放偏置开关控制信号。第一功放偏置开关控制信号，用于关断GSM基站200的功放201，而第二功放偏置开关控制信号，用于开启GSM基站200的功放201。
具体而言，当GSM基站200运行时，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102判断GSM基站200的工作模式是帧控制模式还是时隙控制模式，若判断出GSM基站的工作模式为帧控制模式，则分析基带下行数据的下一帧，并进一步判断该下一帧的所有用于承载业务的时隙是否均不承载业务，若均不承载业务则生成和发送第一功放偏置开关控制信号，若部分或全部时隙承载业务则生成和发送第二功放偏置开关控制信号。若判断出GSM基站200的工作模式为时隙控制模式，则分析基带下行数据的下一个时隙，并且进一步判断该下一个时隙是否承载业务，若该下一个时隙承载业务，则生成和发送第二功放偏置开关控制信号，若该下一个时隙不承载业务，则生成和发送第一功放偏置开关控制信号。
功放电源开关103，用于根据功放偏置开关控制信号生成和发送模块102发送的功放偏置开关控制信号开启或关断GSM基站200的功放201。
功放电源开关103的工作原理可参见图2，该功放电源开关103接收第一功放偏置开关控制信号后，根据该第一功放偏置开关控制信号将功放偏置电压或电流输入端与功放201断开连接，如图2所示，断开1、3端，连接2、3端，该1端接功放偏置电压或电流输入端，3端接功放201，2端接地，从而关断功放201；或者，该功放电源开关103接收第二功放偏置开关控制信号后，根据该第二功放偏置开关控制信号连接功放偏置电压或电流输入端与功放201即连接1、3端，2端悬空，从而功放偏置电压或电流通过1、3端进入功放201以开启功放201，驱动射频输入信号的输入(RF input)。
图3是本发明第一实施例提供的控制关闭或开启GSM基站功放的时序图。该实施例中，GSM基站的工作模式设置模块101将GSM基站200的工作模式设置为帧控制模式，并且功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成的第一功放偏置开关控制信号为高电平和第二功放偏置开关控制信号为低电平，参见图3，射频输入信号的第一帧有1时隙有信号，则功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成的功放偏置开关控制信号在这帧内为第二功放偏置开关控制信号即低电平，功放偏置电压或电流输入端与功放201连接，功放偏置打开，并且功放201工作，射频输入信号的第二帧与第一帧一样，同样功放偏置开关控制信号保持低电平，射频输入信号的第三帧中所有的时隙空闲，此时功放偏置开关控制信号为第一功放偏置开关控制信号保持在高电平，功放偏置电压或电流输入端与功放201断开连接，功放偏置切断，并且功放静态电流关闭。由此，可看出，当一帧中有时隙承载业务数据时，功放开启，一帧中没有时隙承载业务数据时，功放关闭，从而可以实时性降低基站功耗。
图4是本发明第二实施例提供的控制关闭或开启GSM基站功放的时序图。该实施例中，GSM基站的工作模式设置模块101将GSM基站200的工作模式设置为时隙控制模式，并且功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成的第一功放偏置开关控制信号为高电平和第二功放偏置开关控制信号为低电平，参见图4，射频输入信号的第一帧有3时隙有信号，则该3时隙对应的功放偏置开关控制信号为低电平即为第二功放偏置开关控制信号，功放偏置电压或电流输入端与功放201连接，功放偏置打开，并且功放201工作；该第一帧的其它5时隙没有信号，对应的功放偏置开关控制信号为高电平即为第一功放偏置开关控制信号，功放偏置电压或电流输入端与功放201断开连接，功放偏置切断，并且功放不存在静态电流。由此，可看出，当时隙有业务数据时，功放开启，当时隙无业务数据时，功放关闭，从而可以实时性降低基站功耗。
图5是控制关闭或开启GSM基站功放与GSM时间功率包络的时序关系示意图，GSM基站功放开启时间要在功率包络之前，GSM基站功放关闭时间要选在功率包络之后。由此，通过功放偏置开关控制信号控制GSM基站功放的开启或关闭，GSM基站功耗降低幅度大。
本发明提供的降低GSM基站功耗的方法如图6所示，结合图1所示的降低GSM基站功耗的装置100进行描述，该方法包括如下：
步骤S601，GSM基站的工作模式设置模块101设置GSM基站200的工作模式。
本步骤中，GSM基站的工作模式设置模块101可以根据需要将GSM基站200的工作模式设置为帧控制模式或时隙控制模式。
步骤S602，GSM基站200运行时，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102根据GSM基站200的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号。
本步骤中，功放偏置开关控制信号包括：第一功放偏置开关控制信号和第二功放偏置开关控制信号，其中，第一功放偏置开关控制信号，用于关断GSM基站200的功放201；第二功放偏置开关控制信号，用于开启GSM基站200的功放201。
步骤S603，功放电源开关103根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放201。
具体而言，当功放电源开关103接收第一功放偏置开关控制信号后，根据该第一功放偏置开关控制信号关断功放201；或者，当功放电源开关103接收第二功放偏置开关控制信号后，根据该第二功放偏置开关控制信号开启功放201。
为了更好的描述本发明，本发明优选实施例提供了一种降低GSM基站功耗的方法如图7所示，结合图1～图5所示的降低GSM基站功耗的装置100进行描述，该方法具体包括如下：
步骤S701，GSM基站的工作模式设置模块101设置GSM基站200的工作模式。
本步骤中，GSM基站的工作模式设置模块101可以根据需要将GSM基站200的工作模式设置为帧控制模式或时隙控制模式。
步骤S702，GSM基站200运行时，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102判断所述GSM基站200的工作模式是帧控制模式还是时隙控制模式，若判断出所述GSM基站200的工作模式为帧控制模式，则执行步骤S703，若判断出所述GSM基站200的工作模式为时隙控制模式，则执行步骤S708。
步骤S703，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102分析基带下行数据的下一帧，判断该下一帧的8个时隙是否均不承载业务，若均不承载业务，则执行步骤S704，否则执行步骤S706。
步骤S704，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成和发送第一功放偏置开关控制信号。
步骤S705，功放电源开关103接收第一功放偏置开关控制信号，并根据该第一功放偏置开关控制信号关断功放201。
参见图2，功放电源开关103接收第一功放偏置开关控制信号后，根据该第一功放偏置开关控制信号将功放偏置电压或电流输入端与功放201断开连接，即断开1、3端，连接2、3端，该1端接功放偏置电压或电流输入端，3端接功放201，2端接地，从而关断功放201。
步骤S706，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成和发送第二功放偏置开关控制信号。
步骤S707，功放电源开关103接收第二功放偏置开关控制信号，并根据该第二功放偏置开关控制信号开启功放201。
参见图2，功放电源开关103接收第二功放偏置开关控制信号后，根据该第二功放偏置开关控制信号连接功放偏置电压或电流输入端与功放201即连接1、3端，2端悬空，从而功放偏置电压或电流通过1、3端进入功放201以开启功放201，驱动射频输入信号的输入。
步骤S703～步骤S707中，射频输入信号与功放偏置开关控制信号的时序对应关系可参见图3，由图3可知，当一帧中有时隙承载业务数据时，功放开启，一帧中没有时隙承载业务数据时，功放关闭，从而可以实时性降低基站功耗。
步骤S708，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102分析基带下行数据的下一个时隙，判断该下一个时隙是否承载业务，若承载业务，则执行步骤S709，否则执行步骤S711。
步骤S709，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成和发送第二功放偏置开关控制信号。
步骤S710，功放电源开关103接收第二功放偏置开关控制信号，并根据该第二功放偏置开关控制信号开启功放201。
步骤S711，功放偏置开关控制信号生成和发送模块102生成和发送第一功放偏置开关控制信号。
步骤S712，功放电源开关103接收第一功放偏置开关控制信号，并根据该第一功放偏置开关控制信号关断功放201。
步骤S708～步骤S 712射频输入信号与功放偏置开关控制信号的时序对应关系可参见图4，由图4可知，当时隙有业务数据时，功放开启，当时隙无业务数据时，功放关闭，从而可以实时性降低基站功耗。
须注意，GSM基站功放开启时间要在功率包络之前，GSM基站功放关闭时间要选在功率包络之后，如图5所示。
综上可知，本发明通过设置GSM基站的工作模式为帧控制模式或时隙控制模式，然后GSM基站运行时，根据GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号，最后根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。借此，实时降低了基站功耗和功耗降低幅度大，并且方法和装置易于实现。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低GSM基站功耗的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、设置GSM基站的工作模式，所述GSM基站的工作模式包括：帧控制模式和时隙控制模式；
B、GSM基站运行时，根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；
C、根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放；
其中，所述步骤B包括：
B1、GSM基站运行时，判断所述GSM基站的工作模式是帧控制模式还是时隙控制模式，若判断出所述GSM基站的工作模式为帧控制模式，则执行步骤B2，若判断出所述GSM基站的工作模式为时隙控制模式，则执行步骤B3；
B2、分析基带下行数据的下一帧，并根据该下一帧生成和发送功放偏置开关控制信号，执行步骤C；
B3、分析基带下行数据的下一个时隙，并根据该下一个时隙生成和发送功放偏置开关控制信号，执行步骤C。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功放偏置开关控制信号包括：
第一功放偏置开关控制信号，用于关断功放；
第二功放偏置开关控制信号，用于开启功放。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B2进一步包括：
B21、分析基带下行数据的下一帧，判断该下一帧的所有用于承载业务的时隙是否均不承载业务，若判断出均不承载业务，则执行步骤B22，否则执行步骤B23；
B22、生成和发送第一功放偏置开关控制信号，并执行步骤C；
B23、生成和发送第二功放偏置开关控制信号，并执行步骤C。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B3进一步包括：
B31、分析基带下行数据的下一个时隙，判断该下一个时隙是否承载业务，若判断出承载业务，则执行步骤B32，否则执行步骤B33；
B32、生成和发送第二功放偏置开关控制信号，并执行步骤C；
B33、生成和发送第一功放偏置开关控制信号，并执行步骤C。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C中还进一步包括：接收第一功放偏置开关控制信号，并根据该第一功放偏置开关控制信号关断功放；或者
接收第二功放偏置开关控制信号，并根据该第二功放偏置开关控制信号开启功放。
6.一种实现如权利要求1～5任意一项所述方法的GSM基站功耗降低装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
GSM基站的工作模式设置模块，用于设置GSM基站的工作模式；
功放偏置开关控制信号生成和发送模块，用于根据所述GSM基站的工作模式生成和发送功放偏置开关控制信号；
功放电源开关，用于根据所述功放偏置开关控制信号开启或关断功放。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述GSM基站的工作模式包括：帧控制模式和时隙控制模式。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功放偏置开关控制信号包括：
第一功放偏置开关控制信号，用于关断功放；
第二功放偏置开关控制信号，用于开启功放。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当功放偏置开关控制信号生成和发送模块发送所述第一功放偏置开关控制信号，所述功放电源开关根据所述第一功放偏置开关控制信号断开功放偏置电压或电流输入端与功放的连接以关闭功放；和/或
当功放偏置开关控制信号生成和发送模块发送所述第二功放偏置开关控制信号，所述功放电源开关根据所述第二功放偏置开关控制信号连接功放偏置电压或电流输入端与功放以通过功放偏置电压或电流开启功放。
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