CN101616473B - 一种td-scdma系统中无线网络控制器的节能方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器RNC的节能方法，包括根据RNC中各板卡当前的资源利用率建立和更新节能单元列表；当整体资源利用率增加，在整体资源利用率大于唤醒门限值THU时，唤醒预休眠板卡或休眠板卡；当整体资源利用率没有增加，在整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，预休眠当前节能单元列表中优先级最低的板卡；当预休眠板卡上没有用户面业务时，预休眠板卡休眠。本发明还公开了一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能装置。应用本发明实施例以后，将达到一定条件部分板卡休眠，通过智能化控制可节约能源进一步避免RNC中板卡的损耗，从而以较高的效率节约能源。

Description

一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能方法及装置
技术领域
本发明涉及TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，时分同步码分多址)技术领域，更具体地，涉及无线网络控制器节能的方法及装置。 
背景技术
从保护环境和节约能源的角度来说，节能是未来通信设备的一个主要发展趋势。在TD-SCDMA系统中，作为接入网重要组成部分的无线网络控制器(RNC)，耗电量相当可观，其中用户面板耗电量是最大的，占据了功耗的绝大部分。目前在大容量配置环境下，RNC配置大量的用户面处理模块，多个板卡。在高峰时段，每块板卡都承担着大量用户数据的传送。但在空闲时段(比如深夜)，用户数量急剧下降，用户面处理模块会存在大量的空置，板卡在空转，造成了电力能源以及板卡资源的浪费。 
对于TD-SCDMA系统的RNC硬件设备，如何才能达到更好的节能效果，并没有统一的原则，目前唯一可行的是采用手动的方式关闭设备电源。但是，采用手动的方式很容易增加在线用户掉话的风险和概率，频繁手动操作板卡甚至会严重降低设备的使用寿命。同时，手动关断设备增大了操作维护人员的处理复杂度，令操作人员很难判断哪些板卡可以断电或者上电。另外，一旦出现用户骤然上升的情况，操作维护人员也很难及时做出反应，从而造成用户的呼损率骤然上升，也就不能够对现有的设备资源进行充分利用。目前，仍然没有一种切实高效的节能方法。 
发明内容
本发明实施例提出一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能方法，以高效的节约能源。 
本发明实施例还提出一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能装置，以高效的节约能源。 
本发明实施例的技术方案如下： 
一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器RNC的节能方法，包括， 
根据RNC中各板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表； 
当整体资源利用率增加，在整体资源利用率大于唤醒门限值THU时，唤醒预休眠板卡或休眠板卡；用户的资源利用率是由用户个数和每个用户的业务承载类型决定； 
当整体资源利用率没有增加，在整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，预休眠当前节能单元列表中优先级最低的板卡； 
当预休眠板卡上没有用户面业务时，预休眠板卡休眠。 
所述唤醒门限值THU和板卡休眠门限值THD是由节能深度确定，节能深度包括初级节能深度、中级节能深度和高级节能深度。 
进一步包括冗余保护间隔ALTR，THU＝THD+ALTR，ALTR＝THU*10％。 
当RNC有新的用户面业务资源时，分配给所述节能单元列表中优先级最高的板卡。 
所述整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，预休眠当前节能单元列表中优先级最低的板卡后，进一步包括，根据最近的整体资源利用率判断当前整体资源利用率是否增加，如果当前整体资源利用率增加则进一步判断当前的整体资源利用率是否大于唤醒门限值THU。 
所述建立和更新节能单元列表后进一步包括将节能单元列表中优先级最低的板卡预休眠。 
所述唤醒预休眠板卡或休眠板卡前，进一步包括判断是否有预休眠或休眠 板卡。 
所述唤醒预休眠板卡或休眠板卡包括，当有预休眠板卡和休眠板卡时，先唤醒预休眠板卡。 
将板卡置为预休眠状态后，不再分配新的用户面业务。 
一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能装置，包括， 
节能模块，用于根据RNC中板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表，当整体资源利用率增加且整体资源利用率大于唤醒门限值THU时，向预休眠板卡或休眠板卡发出唤醒指令，当整体资源利用率没有增加且整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令，当预休眠板卡上的没有用户时，向预休眠板卡发出休眠指令；用户的资源利用率是由用户个数和每个用户的业务承载类型决定； 
系统管理模块，用于向执行模块转发的预休眠指令、休眠指令和唤醒指令； 
执行模块，用于接收系统管理模组转发的预休眠指令、休眠指令和唤醒指令，并根据指令预休眠、休眠或唤醒板卡。 
所述节能模块包括， 
分组单元，用于根据RNC中板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表； 
判断单元，用于根据最近的整体资源利用率判断当前的整体资源利用率是否增加，根据板卡唤醒门限值THU判断是否唤醒板卡，根据板卡休眠门限值THD判断是否预休眠板卡； 
控制单元，用于接收分组单元的节能单元列表和判断单元的判断结果，根据当前的节能单元列表确定预休眠板卡，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令，向预休眠板卡或休眠板卡发出唤醒指令，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令，向预休眠板卡发出休眠指令，并记录预休眠和休眠板卡。 
控制单元进一步获取节能深度，唤醒门限值THU和板卡休眠门限值THD是由节能深度确定，节能深度包括初级节能深度、中级节能深度和高级节能深度。 
当RNC有新的用户面业务资源时，控制单元将该用户面业务资源分配给当前节能单元列表中优先级最高的板卡。 
判断单元进一步根据控制单元中记录判断是否有预休眠板卡或休眠板卡。 
从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，首先根据每个板卡对资源的利用率确定当前的优先级和建立和更新节能列表。当整体资源利用率增加且大于板卡唤醒门限值则唤醒预休眠板卡或休眠板卡，而当整体资源利用率没有增加且小于板卡休眠门限值则休眠当前节能列表中优先级最低的板卡，而当预休眠板卡上用户面业务数目为零，则将预休眠板卡休眠。通过智能化控制可以将RNC中的一部分符合条件的板卡休眠，即节约能源又进一步避免RNC中板卡的损耗，从而以较高的效率节约能源。 
附图说明
图1为本发明的TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能方法实施流程示意图； 
图2为图1所示本发明节能方法实施例中预休眠的实施流程示意图； 
图3为图1所示本发明实施例中节能单元优先级列表结构示意图； 
图4为本发明的TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能装置实施例结构示意图。 
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。 
在本发明实施例中，无线网络控制器RNC具有智能化节约能源的作用。智能化节能即指RNC在正常运行的过程中，不需要人为外在的干预，完全 由设备自身达到节能目的。在本发明中节能深度是指节能等级，不同的节能等级对应不同的节能参数。节能深度分为三个级别，初级，中级和高级，其中初级最大可以节约30％以上的能源，中级最大可以节约60％的能源，高级最大可以节约85％的能源。 
如图1所示，本发明实施例的一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能方法流程示意图。其中包括以下步骤： 
步骤101，RNC上电启动。 
步骤102，节能模块中的分组单元根据节能单元Su的优先级形成节能单元列表LS。 
步骤103，节能模块中的判断单元判断是否成功获取用户设置的节能深度从而获得相应的节能参数，如果成功获取用户设置的节能深度执行步骤105；否则执行步骤104。 
步骤104，默认节能参数为中级节能深度对应的节能参数。 
步骤105，按照节能参数中的THD确定可休眠板卡。一般将在节能单元列表LS中的优先级最低的板卡或优先级最低的板卡和优先级倒数第二低的板卡置于如图2所示的预休眠状态。 
步骤106，RNC中的没有休眠和没有预休眠的板卡正常接入新业务，并根据RNC所统计的所有用户数目和承载业务带宽判断整体的资源利用率相对于最近的资源利用率是增加还是下降，如果RNC的整体资源利用率增加则执行步骤110；否则执行步骤107。 
步骤107，节能模块中的判断单元对RNC中的当前的整体资源占用率判断是否小于THD，如果整体资源占用率小于THD，则执行步骤108；否则，返回步骤106。 
步骤108，将节能单元列表LS中优先级最低的板卡置于如图2所示的预休眠状态。 
步骤109，节能模块中的判断单元对RNC中的当前的整体资源占用率 判断是否大于THU，如果整体资源占用率大于THU，则执行步骤110；否则，返回步骤106。 
步骤110，节能模块中的判断单元判断当前是否有休眠板卡或处于待休眠状态的板卡，如果有执行步骤111；否则返回步骤106。 
步骤111，节能模块中的控制单元唤醒待休眠状态的板卡或休眠板卡，当RNC中存在待休眠状态板卡和休眠板卡时，节能模块中的控制单元首先唤醒待休眠板卡，只有在RNC中没有待休眠板卡时才唤醒休眠板卡。执行一次操作唤醒一个板卡，直至唤醒所有待休眠和休眠板卡。 
RNC根据每个板卡的资源利用率确定节能单元列表信息，实时监控该节能单元列表。由用户设置节能深度确定节能参数。当节能单元的总体资源利用率达到节能门限，首先将指定的板卡置为如图2所示待休眠状态。当板卡置于待休眠状态时，该板卡不再接入新用户面业务，当该板卡上原有的用户全部释放，则向节能模块中的控制单元发送消息，节能模块中的控制单元控制该板卡休眠。当节能模块中的判断单元判断RNC的整体资源利用率上升，达到唤醒门限值时，唤醒待休眠板卡或休眠板卡，使得RNC可以继续接入新用户面业务，板卡休眠门限THD和唤醒门限THU设置一定的保护间隔ALTR，THU＝THD+ALTR。在节能的过程中，避免出现休眠与唤醒操作的乒乓效应，避免RNC硬件的损坏。 
如图2所示，本发明实施例中预休眠的方法流程示意图，包括： 
步骤201，RNC中的控制单元实时监控待休眠板卡，不再允许待休眠板卡接入新用户面业务，并实时确定待休眠板卡的用户数目。 
步骤202，RNC中的判断单元对待休眠板卡的用户数目进行判断，当其用户数目为零时，执行步骤203；否则返回步骤201。 
步骤203，RNC通过控制单元使已经没有用户的待休眠板卡休眠。 
为了将设备节能过程中对在线用户的影响降至最低，在本发明中不采用将板卡直接关闭的方法。而是在板卡达到休眠条件时，将板卡置为待休眠状 态，不再允许接入新用户面业务；其次，待原驻用户全部释放之后，完成板卡休眠；最后，在板卡预节能的处理过程中一旦出现用户数大量反弹，则当即终止某些或者全部板卡的节能流程，将板卡状态置为正常，并继续接入新业务。这样，可以有效的避免因为节能的过程中出现大量用户呼叫而引起的呼损升高的情况的发生。 
在节能模块中的分组单元对RNC中的业务面处理模块分组。即按照同一块硬件物理板上的用户面功能模块划分一个节能组，即一个物理板卡是一个节能组，从而形成一个独立的节能单元Su，总共为GT(T＝0、1、2........N)个分组。按照优先级对Su依次由高到低排列，形成节能单元列表LS。优先级与每个节能单元用户资源利用率成正比，资源利用率越高则相应的优先级越高。用户的资源利用率是由用户个数和每个用户的业务承载类型决定，用户个数和承载业务带宽越大，表明该节能单元的资源利用率越高，相应的优先级就高。用户个数不同，承载业务带宽不同，则将两者进行加权计算，以确定不同节能单元的优先级。例如一个板卡上有N个用户，其中一个用户开通了2个业务，业务1的资源利用率是a，执行1个业务1，业务2的资源利用率是b，执行1各业务2，则此用户的资源利用率是1×a+1×b。相应的可以计算出一个板卡上的资源利用率，从而确定一个板卡所对应分组的优先级，进一步形成节能单元列表。节能单元列表LS列表如图3所示。每个板卡上有多个用户，板卡的资源利用率是不断变化的。本文中的节能单元列表根据每个板卡当前的资源利用率所确定的优先级实时更新节能单元列表。 
根据图3的节能单元优先级列表，按照优先级从高到低的顺序，优先选择分配高优先级的硬件资源。当需要分配新的用户面业务资源时，从节能单元列表中找出优先级最高的单元分配资源，如果该单元空余资源不够，则继续找第二个高优先级的单元，直到分配成功。分配完成之后，重新计算各个单元的优先级，更新节能单元优先级列表。 
RNC设备节能等级由用户按照需要进行配置，或者采用默认等级——中级。 根据RNC设备节能等级，转换为与之对应的节能参数。节能参数包括板卡休眠的门限值THD，板卡唤醒门限值THU，冗余保护间隔ALTR。初级节能等级对应的THD为30％，中级节能等级对应的的THD为50％，高级节能等级对应的的THD为80％，其中THU＞THD，THU＝THD+ALTR。为了防止节能处理过程出现乒乓效应，专门启动冗余保护的功能，引入冗余保护间隔ALTR，ALTR＝THU*10％。乒乓效应是由于THU与THD间隔太小，而由节能模块引起的频繁地对板卡休眠-唤醒轮换，这样会对硬件产生损坏。节能模块实时监控当前节能单元列表，识别可以节能的板卡或者需要唤醒的板卡，最终完成RNC部分设备的休眠或者唤醒。 
本发明实施例中的一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器的节能装置，如图4，包括节能模块401，系统管理模块402，执行模块403。 
其中，节能模块用于根据RNC中板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令；当整体资源利用率增加且整体资源利用率大于唤醒门限值THU时，向预休眠板卡或休眠板卡发出唤醒指令；当整体资源利用率没有增加且整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令；当预休眠板卡上的没有用户时，向预休眠板卡发出休眠指令。系统管理模块，用于向执行模块转发的预休眠指令、休眠指令和唤醒指令。执行模块，用于接收系统管理模组转发的预休眠指令、休眠指令和唤醒指令，并根据指令预休眠、休眠或唤醒板卡。 
其中，节能模块包括分组单元4011，判断单元4012和控制单元4013。分组单元用于根据RNC中板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表。判断单元，用于根据最近的整体资源利用率判断当前的整体资源利用率是否增加，根据唤醒门限值THU判断是否唤醒板卡，根据板卡休眠门限值THD判断是否预休眠板卡。控制单元，用于接收分组单元的节能单元列表和判断单元的判断结果，根据当前的节能单元列表确定预休眠板 卡，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令，向预休眠板卡或休眠板卡发出唤醒指令，向节能单元列表中优先级最低的板卡发出预休眠指令，向预休眠板卡发出休眠指令，并记录预休眠和休眠板卡。 
其中分组单元进一步根据每个板卡当前的资源利用率所确定的优先级更新节能单元列表。控制单元进一步获取节能深度，并将节能深度发送判断单元。节能深度包括初级节能深度、中级节能深度和高级节能深度。不同节能深度都对应不同的板卡唤醒门限值和板卡休眠门限值。当RNC有新的用户面业务资源时，控制单元将该用户面业务资源分配给当前节能单元列表中优先级最高的板卡。判断单元进一步根据控制单元中记录判断是否有待休眠板卡或休眠板卡。 
在本发明实施例中，通过节能模块中的分组单元建立和更新节能单元列表，判断单元根据得到的节能深度中的板卡唤醒门限值和板卡休眠门限值确定唤醒相应的板卡，或预休眠板卡，由控制单元发出预休眠指令、休眠指令或唤醒指令。再通过系统管理模块将相关的指令转发至执行模块，执行模块根据指令执行相应的操作，使得在RNC中部分板卡休眠，一方面节省了能源，另一方面也减少了RNC中板卡的损耗。 
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种TD-SCDMA系统中无线网络控制器RNC的节能方法，其特征在于，包括，
根据RNC中各板卡当前的资源利用率确定板卡优先级，按照板卡优先级建立和更新节能单元列表；
当整体资源利用率增加，在整体资源利用率大于唤醒门限值THU时，唤醒预休眠板卡或休眠板卡；资源利用率是由用户个数和每个用户的业务承载类型决定；
当整体资源利用率没有增加，在整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，预休眠当前节能单元列表中优先级最低的板卡；
当预休眠板卡上没有用户面业务时，预休眠板卡休眠；
所述唤醒门限值THU和板卡休眠门限值THD是由节能深度确定，节能深度包括初级节能深度、中级节能深度和高级节能深度；进一步包括冗余保护间隔ALTR，THU＝THD+ALTR，ALTR＝THU*10％。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，当RNC有新的用户面业务资源时，分配给所述节能单元列表中优先级最高的板卡。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述整体资源利用率小于板卡休眠门限值THD时，预休眠当前节能单元列表中优先级最低的板卡后，进一步包括，根据最近的整体资源利用率判断当前整体资源利用率是否增加，如果当前整体资源利用率增加则进一步判断当前的整体资源利用率是否大于唤醒门限值THU。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述建立和更新节能单元列表后进一步包括将节能单元列表中优先级最低的板卡预休眠。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述唤醒预休眠板卡或休眠板卡前，进一步包括判断是否有预休眠或休眠板卡。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述唤醒预休眠板卡或休眠板卡包括，当有预休眠板卡和休眠板卡时，先唤醒预休眠板卡。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，将板卡置为预休眠状态后，不再分配新的用户面业务。
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