CN102340852B - 移动通信系统基站节能方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开一种实现移动通信系统基站节能的方法，应用于LTE系统，包括步骤：确定下行子帧业务负荷平均值；当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧业务负荷门限值，确定不承载多播业务的MBSFN下行子帧；关闭所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧中多播符号对应的射频通道。采用本发明实施例的方法，通过测量小区中业务负荷值，根据业务负荷的变化判断满足当前小区通信服务所需要的下行子帧数量；将可以关闭的子帧设置为不发送多播业务的MBSFN下行子帧，关闭多播符号占用的射频通道，从而达到降低能耗的目的。本发明实施例还提供了相应的实现装置。

Description

移动通信系统基站节能方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种移动通信系统中基站节能方法及其装置。
背景技术
从移动通信网络系统的能源消耗分布来看，在整个的移动网络当中，基站设施的能源消耗最大，占到了90％，其他的包括核心网设施和网管设备等只占了不到10％的能源消耗。而在基站设施的能源消耗中，基站主设备占50％左右，机房空调等散热设备占45％左右。
为了降低能源消耗，建设绿色移动通信网络，技术上主要从以下三个方面考虑：
1、在基站主设备设计方面，应用高效数字功率放大器等各种新技术，引入分布式基站、大容量基站等新产品；支持更灵活的部署，支持多种制式，提高硬件设施的利用率；
2、在机房的建设方面，通过对基站进行智能通风改造，如直通风应用、自然散热等方式，采用一体化机房等，降低机房对散热设备的要求；
3、在能源应用方面，提高利用太阳能、风能和沼气等绿色洁净能源的比例。
其中，基站主设备的节能设计和应用具有关键意义。有效降低基站主设备能耗，还可以有效降低设备对机房环境的依赖，在很大程度上减小配套电源和机房空调的负荷，从而更加有效的减少总能耗。
基站主设备当中，大部分能源用于基站发射单元的关键组成部分的功率放大器，如何在保证功率放大器线性指标的前提下，尽量减少功率放大器的能耗、减少热量的产生，是降低设备整体能耗、节约能源的关键。
为了达到节能降耗的目的，在整个移动通信的网络管理中，需要采用资源精细化管理，如在某一时段(比如在晚上十点至凌晨五点之间)，一些区域用户较少，则可以考虑在满足基本通信需求的前提下，关闭部分载频，从而有效降低能耗。
技术的发展对移动通信系统的精细化管理提出了更高的节能要求。如何更精细的对基站设备能耗进行管理，降低非必要的能源消耗，是今后系统设计和实现当中的重要任务。LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统作为新一代移动通信系统，在未来将越来越多的得到应用，降低LTE系统的能耗，对建设绿色移动通信网络有重要意义。
发明内容
本发明实施例主要针对LTE系统，提出利用MBSFN(MBSFN MulticastBroadcast Single Frequency Network，多播广播单频网络)子帧关闭下行子帧实现基站节能的方法和装置。
本发明实施例提供一种移动通信系统基站节能方法，该方法包括如下步骤：
确定下行子帧业务负荷平均值；
当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧业务负荷门限值，确定不承载多播业务的MBSFN下行子帧；
关闭所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧中多播符号对应的射频通道。
本发明实施例提供一种基站装置，包括基站调度器、基带数据处理单元，其特征在于，还包括：统计单元、判断单元和决策单元、射频通道关闭信息获取单元、射频通道关闭执行单元；其中，
统计单元，用于收集和统计基站的下行业务负载信息，根据设定的周期上报统计结果信息；所述设定的周期为10ms的整倍数；
判断单元，用于根据统计单元上报的下行业务负载信息，确定是否设置不承载多播业务的MBSFN下行子帧；决策单元，用于确定设置为MBSFN子帧的下行子帧；
射频通道关闭信息获取单元，用于检测射频通道关闭信息，产生并发出关闭射频通道的指令；
射频通道关闭执行单元，用于射频通道关闭信息获取单元的指令，执行关闭射频通道的操作。
本发明实施例还提供一种射频拉远单元RRU装置，包括基带数据接收单元，其特征在于，还包括：射频通道关闭信息获取单元和射频通道关闭执行单元；
所述射频通道关闭信息获取单元，用于检测射频通道关闭信息，生产并发出关闭射频通道的指令；
所述射频通道关闭执行单元，用于所述根据射频通道关闭信息获取单元的指令，执行关闭射频通道的操作。
本发明实施例，通过测量小区业务量水平，根据业务负荷的变化判断满足当前小区通信服务所需要的下行子帧数量；将可以关闭的子帧设置为不承载多播业务的MBSFN子帧，关闭多播符号相应射频通道，从而达到降低能耗的目的。
附图说明
图1为LTE系统第一类无线帧结构示意图；
图2为LTE系统第二类无线帧结构示意图；
图3为LTE系统下行物理资源示意图；
图4为本发明实施例提供的一体化节能基站装置示意图；
图5为本发明实施例提供的第一种分布式节能基站装置示意图；
图6为本发明实施例提供的第二种分布式节能基站装置示意图。
具体实施方式
本发明实施例主要针对LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统提出一种通过把可以关闭的下行子帧设置成不承载多播业务的MBSFN子帧，关闭MBSFN多播符号对应射频通道的方式降低能量消耗的方法。
本发明实施例提出的实现基站节能的方法，具体包括：
确定下行子帧业务负荷平均值；
当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧业务负荷门限值，确定不承载多播业务的MBSFN下行子帧；
关闭所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧中多播符号对应的射频通道。
射频通道包括小信号部分和大信号部分，小信号部分包括数模转换器和模拟收发信机等模拟器件，大信号部分包括功率放大器。在小区负荷比较小的情况下，部分下行子帧并不发送或很少发送数据。在不进行射频信号发送的情况下，射频通道依然处于工作状态，这种情况下所消耗的能量没有转化为有用的射频信号，而是以热损耗的方式消耗掉了。因此，在基站在运行过程中，以保证各业务QoS(Quality of Service，服务质量)为基本出发点，通过实时检测小区承载的业务量，获取下行子帧业务负荷平均值，当下行子帧业务负荷平均值小于一定门限值，可以进一步确定满足当前小区通信服务所需要的下行子帧数量，通过将剩余的子帧设置为MBSFN子帧，关闭相应的不实际承载MBSFN子帧中多播符号所对应的射频通道，则可以达到降低能耗的目的。
MBSFN子帧个数和下行子帧业务负荷门限值都与一个子帧可以承载的平均数据量大小有关，
下行子帧业务负荷门限值＝下行子帧承载的平均数据量*η；其中η为设定的负荷因子。
当一段时间内下行子帧数目为K_DL，如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-1)，则可以启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断技术；如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-m)，则最多可以设置m个MBSFN子帧，其中，m＜K_DL。
确定下行子帧业务负荷平均值，可以通过实时监测容量指标的方式实现，例如，实时监测下行数据缓冲区(Buffer)中的数据量，或者根据下行Buffer中数据量的统计平均数据量(统计周期为10ms的整倍数)根据所获得的数据量和使用中的下行子帧个数的比例关系，确定下行子帧业务负荷平均值。
在确定不承载多播业务的MBSFN子帧时，还需要考虑公共信道的影响，比如广播、寻呼、同步信号等。
第三代移动通信系统标准化组织(3GPP)规定了3G无线接口技术的长期演进(LTE)系统支持2种无线帧结构：
A、第一类无线帧(下文简称Type1)，适用于频分双工(Frequency DivisionDuplex，FDD)系统，其结构如图1所示，其中：
Type1的帧长为10ms，由20个时隙组成，每个时隙长度为0.5ms，图1中标记为#0～#19。每两个连续的时隙定义为一个子帧(Subframe)，共有10个子帧，即：子帧i由时隙2i和2i+1组成，其中i＝0、1、2......9。
当Type1应用于FDD系统时，由于频分双工系统的上下行在频域上是分开的，因此每10ms时间内，上下行都有10个子帧可用。
B、第二类无线帧(下文简称Type2)，仅适用于TDD系统，其结构如图2所示，其中：
无线帧的帧长为10ms，每帧分为2个5ms的半帧。将每个5ms的半帧划分成8个长度为0.5ms的常规时隙(Slot)和1个长度为1ms的特殊时隙区域，该1ms的特殊时隙区域由下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot，DwPTS)、保护时隙(Guard Period，GP)和上行导频时隙(Uplink Pilot Time Slot，UpPTS)构成；同时，每两个常规时隙配对组成一个子帧(Subframe)，其中子帧#0和下行导频时隙总是用于下行传输，而上行导频时隙总是用于上行传输。LTE-TDD系统帧结构目前定义了7种配置方式，如表一所示：
表一、
其中，D表示下行常规子帧，U表示上行常规子帧，S表示特殊子帧。在小区组网规划时，小区的下行/上行子帧比例配置就已经确定，后续基本不会改变。
在LTE系统中，下行控制信道包括：PCFICH(Physical Control FormatIndicator CHannel，物理控制格式指示信道)、PHICH(Physical Hybrid ARQIndicator CHannel，物理HARQ指示信道)和PDCCH(Physical Downlink ControlCHannel，物理下行控制信道)。
PCFICH携带一个子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号个数(1、2、3或4)信息。PCFICH在下行子帧中的第一个符号进行传输；UE在解调控制信息之前必须确定DCI的时长跨度(以OFDM符号个数来衡量)。系统利用CFI(Control Format Indicator)＝1，2，3表示PDCCH所占用的OFDM符号个数。在时，DCI的时长跨度可能为1，2或3，由CFI的值表征。在时，DCI的时长跨度可能为从2个OFDM符号到4个OFDM符号，此时用CFI+1来表征。当PDCCH占用的符号个数大于0时，PCFICH存在。PCFICH的2bit信息编码为32bit，采用QPSK调制，PCFICH映射在下行子帧中第一个OFDM符号中没有用作参考符号的4个资源单元组(REG，即4个连续的物理资源单元)，映射PCFICH的4个REG等间距分布在整个系统带宽上。
PHICH含有对应PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)的ACK/NACK反馈信息。多个PHICH映射到相同的资源单元上，形成PHICH组，被映射到没有用于参考信号和PCFICH传输的物理资源粒子上。
PDCCH承载调度以及其他控制信息，其中主要包括分别指示UL-SCH(Uplink Shared CHannel，上行共享信道)、DL-SCH(Downlink Shared Channel，下行共享信道)分配信息以及PUCCH和PUSCH的TPC(Transmit PowerControl，发送功率控制)信息等。PDCCH占据子帧的前N个OFDM符号，N取值可为1、2、3或4。
如图3所示，LTE系统传输使用的最小资源单元为资源粒子(ResourceElement，RE)，若干个资源粒子组成一个资源块(Resource Block，RB)。下行物理信道对应于一系列资源粒子的集合，用于承载源于高层的信息。
下行物理信道当中的PSCH(Primary Synchronization CHannel，主同步信道)、SSCH(Secondary Synchronization CHannel，辅助同步信道)、PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)属于小区级信道，其资源位置确定，在标准中的规定如下：
对于FDD系统，PSCH位于时隙0和时隙10最后一个OFDM符号的中间72个子载波上；对于TDD系统，PSCH位于子帧1和子帧6的第三个OFDM符号的中间72个子载波上。
对于FDD系统，SSCH位于时隙0和时隙10倒数第二个OFDM符号中间72个子载波上；对于TDD系统，SSCH位于时隙1和时隙11倒数第一个OFDM符号中间72个子载波上。
PBCH位于子帧0的时隙1的前四个符号中间72个子载波上。
此外，对于FDD系统，其中子帧0、子帧4、子帧5和子帧9可能用于寻呼，不能设置为MBSFN子帧；对于TDD系统，其中子帧0、子帧1、子帧5和子帧6可能用于寻呼，不能设置为MBSFN子帧，子帧2始终设置为上行子帧也不能被设置为MBSFN子帧。
对于FDD来说，每个无线帧中可用的MBSFN子帧为：#1、#2、#3、#6、#7、#8，对应于bitmap的6个比特。
对于TDD来说，每个无线帧中可用的MBSFN子帧为：#3、#4、#7、#8、#9，对应于bitmap的前5个比特，bitmap的最后1个比特不使用。需要注意的是，对于TDD，上行子帧也不能被分配为MBSFN子帧。
在LTE系统中，由于PDCCH与PUSCH的时域位置存在绑定关系，PUSCH与PHICH的时域位置也存在绑定关系，上下行子帧需要统一考虑调度，才能实现下行子帧的控制区域不承载信息。如果需要设置为MBSFN子帧已经承载了其他业务的下行数据，则需要进行调度，将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中进行传输，或者不在该下行子帧分配数据。
在LTE系统中，当下行子帧不存在控制信道时，则可以执行该下行子帧的关断操作；如果下行子帧存在控制信道，但该子帧不承载下行共享信道信息时，则可以执行下行子帧中的时隙关断操作。这样的操作基站需要信令信息通知终端基站没有发送小区专属参考信号，或者需要终端具有盲检测出基站没有发送小区专属参考信号的功能或者相应的小区专属参考信号解调错误处理机制。
此外，在支持单播发送的小区内，在所有下行子帧中发送小区专属参考信号CRS，分散在整个系统带宽范围内。终端通过接收的小区专属参考信号，得到信道频率响应在不同OFDM符号和子载波上的采样，再根据需要，通过插值算法，得到整个时频平面的各个RE或部分时频范围内的RE的信道频率响应，从而评估整个信道状态信息。如果直接关闭子帧或者关闭时隙，需要额外的信令信息通知终端，否则终端不知道基站没有发送小区专属参考信号，解调小区专属参考信号时会出错。目前，标准中不支持这种通知机制，需要改动标准，难度比较大。如果没有额外的信令信息通知终端，需要终端具有盲检测PCFICH的功能，能够识别出下行未发送CFI信息，当终端盲检测出该下行子帧未承载CFI信息时，则不去接收解调小区专属参考信号。
MBSFN子帧是区别于单播子帧的一种子帧，其中子帧的前一个或前两个符号为单播符号，用于承载控制信息，后面剩余的部分才真正的做MBSFN发送的多播符号。与eMBMS相关的RRC信令包括两个：使用BCCH传输的MBMS专用SIB13(System Information Block Type13)和MCCH承载的消息(MBSFN Area Configuration消息)。
MBMS notification采用PDCCH format 1C的格式，MBMS子帧位置会通过广播信息进行广播。
与eMBMS相关的控制信息是与单播控制信息相互独立的，大部分MBMS控制信息是通过MBMS专用逻辑信道MCCH传输的。一个MBSFN区域对应于一个MCCH。少部分MBMS控制信息是通过BCCH传输的，用于接收MCCH。
用户终端(User Equipment，UE)在接收MBMS业务时，首先读取SIB13，根据SIB13中的MCCH配置信息，在相应位置读取MCCH消息，然后再根据MCCH消息中的MTCH配置及MBMS业务信息，到相应位置接收相关的MBMS业务。
网络侧通过广播信息通知UE哪个子帧配置成MBSFN，没有MBMS业务的UE不解调MBSFN子帧；当存在多条MCCH情况下，UE只需要监听相关的MBSFN区域的MCCH业务。即使将某个子帧设为MBMS子帧，也可以通过SIB13指示该子帧不承载MBMS业务，因为SIB13指示了MCCH到MBMS子帧的映射关系，如果某个MBMS子帧没有任何MCCH映射，有MBMS业务的终端也不需要解调MBMS子帧，这样不仅基站节电，同时实现了终端节电。
对于UE来说，由于其收到的调度指示该子帧为MBSFN子帧，该MBSFN子帧实际上是虚拟的，因此这些UE在接收完该子帧的控制信道部分后，就不再接收其后的数据部分了，对UE此时来说是一个下行的空白时间段。
对于基站，在基站确定不承载多播业务的MBSFN下行子帧之后，把这些下行子帧设置为MBSFN子帧，时通过广播SIB13通知物理层哪些子帧被设置为MBSFN子帧。MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号，用于承载控制信息，后面剩余的部分用于MBSFN发送的多播符号，为了配合关闭相应物理通道，可以将承载MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的特定值(如连续的0)，以便于射频通道关闭时间点的检查。从第一个符号开始判断每个符号上的频域数据是否都为0，如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行射频通道关闭操作；也可以对频域基带信号进行IFFT变换后获得时域数据，从第一个符号开始判断每个符号上的时域数据是否为起到标识作用的特定值，如果该符号的时域数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行关闭。由于MBSFN子帧可能有1个或者2个符号用于承载单播控制信息，因此最多判断前3个符号就可以了。
关闭射频通道的方式为，可以执行射频通道的一次全部关闭操作，也可以执行分步关闭射频通道，即分射频通道小信号部分关断(数模转换器、模拟收发信机等模拟器件)和大信号部分关断(功率放大器)。
本发明实施例还提供节能基站装置的具体实现方式。
对于一体化基站，本发明给出了一种具体的实施装置，如图4所示，基站装置包括：统计单元401、判断单元402、决策单元403、基站调度器404、基带数据处理单元405、射频通道关闭信息获取单元406和射频通道关闭执行单元407。
其中，统计单元401，用于收集和统计基站的下行业务负载信息，根据设定的周期进行上报。上报周期可以根据需要设定，所设定的周期为10ms的整倍数。
判断单元402，用于根据统计单元401上报的下行业务负载信息，根据确定的下行子帧业务负荷平均值，确定是否启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断操作，并将判断结果通知决策单元403。当一段时间内下行子帧数目为K_DL，如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-1)，则可以启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断技术；如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-m)，则最多可以设置m个MBSFN子帧，其中，m＜K_DL。下行业务负荷门限值＝下行子帧承载的平均数据量*η；其中η为设定的负荷因子。
决策单元403，用于确定将哪些下行子帧设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器404。在确定MBSFN子帧时，需要考虑公共信道的影响，比如广播、寻呼等。射频通道关闭决策单元用于决定哪些不发送下行数据的子帧可以被设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器。
基站调度器404根据确定的不发送下行数据的MBSFN子帧包含单播符号(控制区符号)的个数；如果不发送下行数据的MBSFN子帧也无需调度相应上行子帧的数据；未承载上行反馈信息ACK/NACK，则该不发送下行数据的MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下行数据，则需要进行调度，将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中进行传输。
基带数据处理单元405，根据基站调度器404通知，把可以执行关闭的下行子帧的多播符号数据设置为特定值，特定值可以是全0或者全1，还可以是特定的用于标识符号关闭的序列。
射频通道关闭信息获取单元406，用于检测关闭射频通道的起始点，如果基带数据为连续的特定值或用于标识符号关闭的序列，则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间点。由于MBSFN子帧的前一个或前两个符号可能为单播符号，所以最多判断前3个符号，如果第3个符号仍然不为0，则该子帧没有设置为MBSFN子帧，不执行符号关闭和射频通道关闭操作。
射频通道关闭信息获取单元406还产生并发出关闭射频通道的指令，指令形式可以是开关电平或者其他指令形式。
射频通道关闭执行单元407，根据射频通道关闭检测单元406输出的时间点执行射频通道关闭操作，从开始时间点到最后一个符号执行射频通道关闭操作。
射频通道关闭执行单元407根据射频通道设计的不同需求，可以执行射频通道的一次全部关闭操作，也可以执行分步关闭射频通道的操作，即分射频通道小信号部分关断(数模转换器、模拟收发信机等模拟器件)和大信号部分关断(功率放大器)。
在实际应用中，由于射频器件从关断状态转换到工作状态时，需要经历一个信号稳定过程，因此，子帧关闭周期的结束时间需要适当提前，根据器件稳定时间的不同，一般需要提前1～5us。
对于分布式结构基站，RRU(Radio Resource Unit，无线远端单元)侧需要根据BBU(Base Band Unit，基带单元)发送给RRU的数据情况自行判断从何时开始关闭射频通道；在BBU侧也可以设置射频通道关闭信息检测通知单元，用于通知RRU在何时关闭射频通道。
本实施例给出了具体的实施装置，如图5所示，在BBU侧，包括：统计单元501、判断单元502、决策单元503、基站调度器504、基带数据处理单元505和射频通道关闭信息检测通知单元506。在RRU侧，包括：基带数据接收单元511，射频通道关闭信息获取单元512和射频通道关闭执行单元513。
其中，统计单元501，用于收集和统计基站的下行业务负载信息，根据设定的周期进行上报。上报周期可以根据需要设定，所设定的周期为10ms的整倍数。
判断单元502，用于根据统计单元501上报的下行业务负载信息，根据确定的下行子帧业务负荷平均值，确定是否启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断操作，并将判断结果通知决策单元503。当一段时间内下行子帧数目为K_DL，如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-1)，则可以启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断技术；如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-m)，则最多可以设置m个MBSFN子帧，其中，m＜K_DL。下行业务负荷门限值＝下行子帧承载的平均数据量*η；其中η为设定的负荷因子。
决策单元503，用于确定将哪些下行子帧设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器504。在确定MBSFN子帧时，需要考虑公共信道的影响，比如广播、寻呼等。射频通道关闭决策单元用于决定哪些不发送下行数据的子帧可以被设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器。
基站调度器504根据确定的不发送下行数据的MBSFN子帧包含单播符号(控制区符号)的个数；如果不发送下行数据的MBSFN子帧也无需调度相应上行子帧的数据；未承载上行反馈信息ACK/NACK，则该不发送下行数据的MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下行数据，则需要进行调度，将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中进行传输。
基带数据处理单元505，根据基站调度器504的通知把可以执行关闭的下行子帧多播符号的基带数据设置为特定值(特定值可以是全0或者全1，还可以是特定的用于标识符号关闭的序列)，并将基带数据发送给RRU。
射频通道关闭信息检测通知单元506用于检测多播符号的起始位置。MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号，用于承载控制信息，后面剩余的部分用于MBSFN发送的多播符号，为了配合关闭相应物理通道，可以将承载MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的特定值(如连续的0)，以便于射频通道关闭时间点的检查。从第一个符号开始判断每个符号上的频域数据是否都为0，如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行射频通道关闭操作；也可以对频域基带信号进行IFFT变换后获得时域数据，从第一个符号开始判断每个符号上的时域数据是否为起到标识作用的特定值，如果该符号的时域数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行关闭。由于MBSFN子帧可能有1个或者2个符号用于承载单播控制信息，因此最多判断前3个符号就可以了。如果基带数据为连续的特定值或者用于标识符号关闭的序列，则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间点，并将关闭时间点通知给RRU，具体通知方式可以以信令方式实现。
在RRU侧，基带数据接收单元511用于接收来自BBU的基带数据。
射频通道关闭信息获取单元512接收来自BBU侧的射频关闭时间点信息，并向射频通道关闭执行单元513发出相应控制指令。
射频通道关闭执行单元513根据射频通道关闭信息获取单元512输出的控制指令执行射频通道关闭和开启操作。
控制射频通道关闭执行单元根据射频通道设计的不同需求，可以执行射频通道的一次全部关闭操作，也可以执行分步关闭射频通道的操作，即分射频通道小信号部分关断(数模转换器、模拟收发信机等模拟器件)和大信号部分关断(功率放大器)。
对于分布式基站，本发明还给出了另一种具体的实施装置，如图6所示：
在BBU侧，包括：统计单元601、判断单元602、决策单元603、基站调度器604和基带数据处理单元605；在RRU侧，包括：基带数据接收单元611，射频通道关闭信息获取单元612和射频通道关闭执行单元613。
其中，统计单元601，用于收集和统计基站的下行业务负载信息，根据设定的周期进行上报。上报周期可以根据需要设定，所设定的周期为10ms的整倍数。
判断单元602，用于根据统计单元601上报的下行业务负载信息，根据确定的下行子帧业务负荷平均值，确定是否启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断操作，并将判断结果通知决策单元603。当一段时间内下行子帧数目为K_DL，如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-1)，则可以启动利用MBSFN子帧实现下行子帧关断技术；如果下行子帧业务负荷平均值＜下行子帧业务负荷门限值*(K_DL-m)，则最多可以设置m个MBSFN子帧，其中，m＜K_DL。下行业务负荷门限值＝下行子帧承载的平均数据量*η；其中η为设定的负荷因子。
决策单元603，用于确定将哪些下行子帧设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器604。在确定MBSFN子帧时，需要考虑公共信道的影响，比如广播、寻呼等。射频通道关闭决策单元用于决定哪些不发送下行数据的子帧可以被设置为MBSFN子帧，并通知基站调度器。
基站调度器604根据确定的不发送下行数据的MBSFN子帧包含单播符号(控制区符号)的个数；如果不发送下行数据的MBSFN子帧也无需调度相应上行子帧的数据；未承载上行反馈信息ACK/NACK，则该不发送下行数据的MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下行数据，则需要进行调度，将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中进行传输。
基带数据处理单元605，根据基站调度器604通知把可以执行关闭的下行子帧的基带数据设置为特定序列，该序列用于标识符号关闭，该特定序列可以是连续的0或者1，也可以是能表示该符号关闭的特定序列；并将基带数据发送给RRU。
在RRU侧，基带数据接收单元611用于接收来自BBU的基带数据。
计信息决策是否需要关闭射频通道，并给出不发送下行数据的子帧比例。
射频通道关闭信息获取单元612检测检测多播符号的起始位置。MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号，用于承载控制信息，后面剩余的部分用于MBSFN发送的多播符号，为了配合关闭相应物理通道，可以将承载MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的特定值(如连续的0)，以便于射频通道关闭时间点的检查。从第一个符号开始判断每个符号上的频域数据是否都为0，如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行射频通道关闭操作；也可以对频域基带信号进行IFFT变换后获得时域数据，从第一个符号开始判断每个符号上的时域数据是否为起到标识作用的特定值，如果该符号的时域数据为起到标识作用的特定值，则从该符号到该子帧的最后一个符号执行关闭。由于MBSFN子帧可能有1个或者2个符号用于承载单播控制信息，因此最多判断前3个符号就可以了。如果基带数据为连续的特定值或者用于标识符号关闭的序列，则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间点。并对射频通道关闭执行单元613发出相应射频通道关闭/开启指令。
射频通道关闭执行单元613根据射频通道关闭检测单元612发出的相应射频通道关闭/开启指令，执行射频通道关闭/开启操作。根据射频通道设计的不同需求，可以执行射频通道的一次全部关闭操作，也可以执行分步关闭射频通道的操作，即分射频通道小信号部分关断(数模转换器、模拟收发信机等模拟器件)和大信号部分关断(功率放大器)。
对于不同的基站类型，射频通道关闭判断/检测单元的位置可能不同，对于分布式基站，射频通道关闭判断/检测单元可以在BBU侧，也可以在RRU侧实现。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.移动通信系统基站节能方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定下行子帧业务负荷平均值；
当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧业务负荷门限值，确定不承载多播业务的MBSFN下行子帧；
关闭所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧中多播符号对应的射频通道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定下行子帧业务负荷平均值的方式为：根据下行数据缓冲区中的数据量确定下行子帧业务负荷平均值，或者，根据设定的统计周期内下行数据缓冲区中的平均数据量确定下行子帧业务负荷平均值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述下行子帧业务负荷门限值＝下行子帧承载的平均数据量＊η；其中η为设定的负荷因子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当下行子帧业务负荷平均值<下行子帧业务负荷门限值＊(K_DL－m)，则所述MBSFN下行子帧个数的最大值为m；
其中，K_DL为可用下行子帧数目，m<K_DL。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧，对于FDD系统，具体为：子帧1、子帧2、子帧3、子帧6、子帧7和子帧8当中的一个或多个。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧，对于TDD系统，具体为：相应无线帧或半帧尾部的下行子帧。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定MBSFN下行子帧后，进一步包括步骤：将所述下行子帧承载的数据调度到其他可用下行子帧，或者不在该下行子帧分配数据。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述不承载多播业务的MBSFN下行子帧为：子帧3、子帧4、子帧7、子帧8和子帧9当中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定MBSFN下行子帧后，进一步包括步骤：基站以广播消息下发MBSFN子帧配置信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述广播消息承载在SIB13。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关闭所述MBSFN多播符号对应的射频通道的方式为，在相应时间段内，关闭射频小信号部分和/或射频大信号部分；
所述射频小信号部分包括：数模转换器、模拟收发信机；
所述射频大信号部分包括：功率放大器。
12.一种基站装置，包括基站调度器、基带数据处理单元，其特征在于，还包括：统计单元、判断单元和决策单元、射频通道关闭信息获取单元、射频通道关闭执行单元；其中，
统计单元，用于收集和统计基站的下行业务负载信息，根据设定的周期上报统计结果信息；所述设定的周期为10ms的整倍数；
判断单元，用于根据统计单元上报的下行业务负载信息，确定是否设置不承载多播业务的MBSFN下行子帧；
决策单元，用于确定设置为MBSFN子帧的下行子帧；
所述基带数据处理单元，用于将所述MBSFN下行子帧的多播符号的基带数据设置为特定值；
射频通道关闭信息获取单元，用于检测射频通道关闭信息，其中，检测射频通道关闭信息的方式为从第一个符号开始判断每个符号上的基带数据，如果基带数据为所述特定值，则开始时间点为所述关闭射频通道指令的开始时间点；
射频通道关闭执行单元，用于根据射频通道关闭信息获取单元输出的时间点执行射频通道关闭操作，从开始时间点到最后一个符号执行射频通道关闭操作。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述特定值为0或1或者用于标识符号关闭的序列。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述射频通道关闭操作的结束时间相对于子帧结束时间提前1～5us。
15.根据权利要求12所述的装置，所述执行关闭射频通道的操作，具体是对射频小信号部分和/或射频大信号部分执行关断；
所述射频小信号部分，包括：数模转换器、模拟收发信机；
所述射频大信号部分，包括：功率放大器。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述统计单元、判断单元、决策单元、基站调度器和基带数据处理单元设置在基带单元BBU内；
所述射频通道关闭信息获取单元、射频通道关闭执行单元设置在无线拉远单元RRU内；
所述无线拉远单元RRU进一步包括基带数据接收单元用于接收来自基带单元BBU的基带数据。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述基带单元BBU内进一步包括射频通道关闭信息检测通知单元，从第一个符号开始判断每个符号上的基带数据，如果基带数据为特定值，则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间点，并将关闭时间点通知给无线拉远单元RRU。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述将关闭时间点通知无线拉远单元RRU的方式为信令方式。
19.一种射频拉远单元RRU装置，包括基带数据接收单元，其特征在于，还包括：射频通道关闭信息获取单元和射频通道关闭执行单元；
所述射频通道关闭信息获取单元，用于从第一个符号开始检测标识符号关闭的特定值，生产并发出关闭射频通道的指令，其中，BBU侧将MBSFN子帧中用于承载MBSFN多播符号的位置数据置为所述特定值；
所述射频通道关闭执行单元，用于根据射频通道关闭信息获取单元的指令，从MBSFN子帧中被置为所述特定值的符号到该MBSFN子帧的最后一个符号执行关闭射频通道的操作。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，
所述射频通道关闭信息获取单元检测射频通道关闭信息的方式为：检测接收信令中的射频通道关闭指示信息。
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