CN102498735B - 用于小区控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提供用于确定何时蜂窝无线电系统的小区能够进入非连续传输模式的方法和设备。通过对于多个位置评估来自该小区和相邻小区的质量，以及计算所评估质量的统计预期质量分布，所评估质量的统计预期质量分布取决于某些小区处于非连续传输模式中，生成能够与至少一个要求门限相比较的分布是可能的。基于该比较，确定第一小区是否能够使用非连续传输模式并且仍满足要求是可能的。

Description

用于小区控制的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于控制蜂窝无线电网络中的小区的状态的方法和设备。具体地，本发明涉及用于确定何时小区能够进入低活动传输模式的方法和设备。

背景技术

电信系统中的能量效率正变得越来越重要。解决方案有很多，并且在协议、算法以及硬件等中找到它们。通常无线电网络中的业务负载呈多样化；资源利用在夜晚(通常低)和白天(通常高)之间波动；在夜晚时间中，空闲容量正在无线电网络中运行而不被利用。因此，节约能量的一个方式是在例如22.00和04.00期间中止部分无线电资源。

但是，不是带着能量效率的想法来特别构建传统技术的，所以解决方案经常是粗颗粒度的。例如，仅阻塞完整的小区也许是可能的。使用这个方法可引起损失，所以必须首先弄清的是，在关闭小区之后服务区域中还存在无线电覆盖。因为确定覆盖能够是困难的任务，所以一般不使用小区的完全关闭。而是能够关闭像第二载波的冗余资源。

在像2G(例如，GERAN)和3G(例如，UTRAN)的之前的网络中，运营商通过从若干技术中关掉一个技术来充分地发掘节约能量的可能性是不常见的。这主要是由于难以预见覆盖和容量影响。如果运营商花费相当多的时间和努力在驱车/行走测试(drive/walktest)上以完全穷举全部可能性，则会削弱问题，但是因为很多区域位于从外部不可到达的室内，所以它仅部分地解决问题。这意味着在一些时间段期间在一些区域中能量消耗仍处于不必要的高等级。

因此，存在对于在蜂窝无线电系统中使能有效能量节约的方法和装置的需要。

发明内容

本发明的目的是提供用于在蜂窝无线电系统中使能相当大的能量节约的改进方法和设备。具体地，本发明的目的是减少或消除如上面描述的问题。

通过如所附权利要求书中陈述的方法和设备来获得这个目的和其它目的。

根据一个实施例，提供用于确定何时蜂窝无线电系统的小区能够进入非连续传输模式的方法。通过对于多个位置评估来自该小区和相邻小区的质量，以及计算所评估质量的统计预期质量分布，所评估质量的统计预期质量分布取决于某些小区位于低活动传输模式中，生成能够与至少一个要求门限相比较的分布是可能的。基于该比较，确定第一小区是否能够使用低活动传输模式并且仍满足要求是可能的。

根据本发明，形成数据库，其中，指示蜂窝无线电系统中的小区的覆盖影响。如果小区仅向系统添加容量并且当它被停用时不减少覆盖，则这能够在数据库中被指示。在某些条件下能够强制仅添加容量的小区处于低活动传输和接收(休眠模式)中。数据库还能够包括关于小区的信息，指示到什么等级通常由特定小区服务的用户能够由活动的周围小区支持。

通过监视对于小区容量的需求以及将该需求与关系数据库比较，能够标识容量小区，其能够被关闭而不损害由相同小区限定的区域中的覆盖。因此，能够关闭小区而不减少覆盖。这又将节约能量以及与其相关的成本。

因此，如果小区没有负载或仅有轻微负载，则让其它小区接管UE管理能够是能量有效的。这通过提供小区关系数据库来使能。

本发明还扩展到用于标识和关闭根据上述内容来标识的小区的方法和设备。

附图说明

马上将作为非限制示例并且参考附图来更详细地描述本发明，其中：

-图1是蜂窝无线电系统的视图，

-图2是一个UE收集来自一个源无线电基站和多个其它无线电基站的测量的示范情形的视图，

-图3是用于确定小区的可能状态的矩阵的视图，

-图4是示范条件累积分布函数的视图，

-图5是具有用于确定系统中的小区的状态的决定模块的蜂窝无线电系统的视图，以及

-图6是示出当确定小区的可能状态时执行的一些程序步骤的流程图。

具体实施方式

在重叠技术的上下文中描述如下面描述的本发明，其中，运营商并行地操作两个或更多无线电技术，例如WCDMA结合LTE。但是，本发明也设想仅使用一个技术的情形。根据本发明，是否可能关闭网络的小区并且同时继续支持网络的UE的知识用于通过关闭一个或很多小区来节约能量。

构建支持邻居小区的质量地图

对于每个小区，能够形成其邻居小区覆盖的表。本文中这个表将涉及数据库或小区数据库。对于每个UE，形成小区条目，其存储一个或更多质量测量，质量测量包含如果UE改为正连接到邻居小区中的每个则UE会获得的质量。

能够用若干方式来量化质量，从简单模型(例如覆盖或没有覆盖)到更复杂的质量度量(像UE测量或小区测量)。能够使用的测量的例子包括但不限于RSRP、RSRQ以及信道探测(sounding)。还可能使用和存储带宽估计，例如7Mb。能够基于以下各项来形成带宽估计：从RSRP/RSRQ到带宽的直接转换或考虑停止小区的后果；以及还添加停止小区会对邻居小区造成的可能负载。

在图2中，描绘示范情形，其中，一个UE收集来自该UE能够连接的一个源无线电基站和多个其它无线电基站的测量。大量的UE和UE类型表明(manifest)测量结果以保证结果的有效性。通常，还重要的是，在测量收集期间在邻近的全部小区邻居是活动的，否则质量等级将是不准确的。这还暗示着当在邻近部署或移除新的小区/载波时通常需要更新数据库。

能够用很多方式来取回(retrieve)质量，例如经由UE测量，例如RSRP或RSRQ测量。另一解决方案是使用信道探测，其中，邻居小区关于上行链路进行测量。根据一个实施例，与收集方法无关，在数据库中存储对于上行链路和下行链路的质量度量。例如，能够将覆盖指示、RSRP、RSRQ、估计带宽等存储为质量度量。

能够将数据库视为矩阵。图3中，在服务小区中构造示范矩阵Q，其由K+1列组成，其中，K是所述服务小区的邻居的数量。列k表示小区k提供的质量，其中，k＝0是服务小区的索引。行的数量可取决于所请求的准确度而变化。在每行中，一个UE样本存储有服务小区和邻居的质量。这意味着一些列可能没有值，因为在采样的时间，那些邻居没有贡献质量。图3中，矩阵包含每个UE样本的质量测量。每行包含服务小区以及零或更多相邻小区的关于下行链路和上行链路的质量。当如由某一条件确定的(例如，已经收集足够的样本)，矩阵被认为是稳定的时；它能够用于计算最大条件质量结果。

下面更详细地描述一个示范实施例。

让v是小区条件向量，使得v_i表示第i个小区的状态，

以及

如果小区是活动的，则v_i＝1

否则，v_i＝0

将条件向量应用在矩阵Q中的样本n上以得到如下最大条件质量：

Q_n，max|v＝max([Q_n，0v₀Q_n，1v₁...Q_n，Kv_K])

让Q_max|v是最大条件质量的大小为(N×1)的向量

Q_max|v＝[Q_1，max|vQ_2，max|v…Q_N，max|v]^T

通过构造一系列的v个投影(projection)，使得：

-1是仅包含一的大小为K+1的向量

-v{k}是大小为K+1的向量，其中，元素v_k＝0并且全部其它元素是1

-v{k，m}是大小为K+1的向量，其中，元素b_k和b_m等于0并且全部其它元素等于1。

比较取决于不同相邻小区条件的累积分布函数(CDF)

-Q_max|1参考情况(全部小区是开的)

-Q_max|v{0}当仅服务小区是关的时提供的质量。

-Q_max|v{0，k}当仅服务小区和相邻小区k是关的时提供的质量。

-Q_{max|v{0，k，m}}当仅服务小区和相邻小区k和m是关的时提供的质量。

等等。

根据一个实施例，能够表达相对数量的样本的最小质量。例如，取得至少质量q_min(例如，1kbps)的概率必须小于p_max(例如，0.001)。根据该条件，一个或更多CDF有资格。当满足这个要求时，这意味着可能说：对于多个邻居正活动而其它正休眠，停用该小区是可能的。

图4描绘两个示范CDF。图4中，最左边的CDF达到设定的条件，而最右边的CDF没有达到。

使得小区休眠

能够使得小区休眠，即，能够将小区设定成非连续传输和/或接收模式，假设被使得休眠的那个小区仍达到质量条件。例如，当目前的Q矩阵达到质量要求时，其包括关于哪些邻居小区是开和关的信息。倘若符合质量要求，则能够在任何合适的时间使得小区休眠。这将导致功率消耗减少。

唤醒小区

能够在任何合适的时间启用处于休眠模式中的小区。例如，如果周围小区中的资源利用超过某一限制或能够证明启动特定小区会是更资源有效的。

能够用多个不同方式来实现关于使得小区休眠和唤醒小区的决定，这取决于系统是如何部署和配置的。包括用于使得小区休眠以及唤醒小区的决定模块的设备能够例如集中地部署在例如域内管理器(inDomainmanager)OSS或网络管理系统、RNC/BSC中，或分散地部署在无线电基站RBS中，例如LTE中的eNode中。

图5中，描绘LTE无线电网络100的无线电基站110中部署的示范决定模块101。决定模块包括用于监视(如从UE115接收的)小区中的质量的单元103。例如，单元103能够适于生成例如上面描述的Q矩阵的矩阵。基于小区中的质量的目前状态并且可能还基于例如能够通过X2接口或从中央节点117接收的相邻小区的状态，决定单元105适于决定是否将无线电基站110的小区带入休眠模式或将它唤醒。在另一示范实施例中，决定模块能够位于中央节点117中。

例如，如果使用贪心算法，则将决定模块放置在eNodeB中能够是容易的。eNodeB连续地评估其资源利用U并且如果U＜例如由运营商给出的门限，则它检查Q矩阵的状态，并且如果足够的邻居是活动的使得能够保证最小质量，则它转到DTX。(休眠模式，或低传输活动模式)。LTE系统中能够经由X2接口收集关于相邻小区的状态的信息。

另一方面，将小区带到DTX可能是次优的。假定多于一个小区正发信号通知低资源利用，但是它们依靠彼此(不能关掉全部小区)，则应用可能更容易运行在中央节点中的优化算法能够是更好的。

图6中，描绘示出根据示范实施例的当确定何时蜂窝无线电系统的小区能够进入低活动传输模式时执行的一些步骤的流程图。首先，在步骤601中，对于多个位置评估来自第一小区和相邻小区的质量。接着，在步骤603中，计算所评估质量的统计预期质量分布。所评估质量的预期质量分布能够取决于某些小区处于非连续传输模式中。接着，在步骤605中，将预期质量分布与至少一个要求门限相比较。最后，在步骤607中，确定第一小区是否能够使用非连续传输模式以响应于满足还是不满足至少一个要求门限。

如本文描述的方法和设备带来运行电信网络的能量的更低成本，因为它引导可能的小区在低带宽利用时关闭。本发明提供的优点包括自动挑选(pin-point)可能的小区在低业务量时关闭。

Claims (14)

1.一种用于确定何时蜂窝无线电系统的第一小区能够进入低活动传输模式的方法，其特征在于以下步骤：

－对于多个移动台评估（601）来自所述第一小区和相邻小区的质量，

－计算（603）所评估质量的统计预期质量分布，

－将所述预期质量分布与至少一个要求门限相比较（605）；

－确定（607）所述第一小区是否能够使用低活动传输模式，以响应于满足还是不满足所述至少一个要求门限，

其中，所评估质量的所计算统计预期质量分布取决于某些小区处于低活动传输模式中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当全部相邻小区是活动的时确定能取得的质量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所评估质量是以下各项中的一个或很多：

－覆盖或没有覆盖，

－用户设备测量或小区测量，

－带宽估计。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低活动传输模式包括非连续传输模式。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，当在所述第一小区的邻近部署或移除新的小区/载波时，更新所述预期质量分布。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，当小区改变影响小区覆盖的配置参数时，更新所述预期质量分布。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括以下步骤：基于所述确定以及关于哪些邻居小区是开和关的信息来使得小区处于低活动传输模式。

8.一种用于确定何时蜂窝无线电系统（100）的第一小区能够进入低活动传输模式的设备（101），其特征在于：

－用于对于多个移动台评估来自所述第一小区和相邻小区的质量的装置（103），

－用于计算所评估质量的统计预期质量分布的装置（103），

－用于将所述预期质量分布与至少一个要求门限相比较的装置（105），

－用于确定所述第一小区是否能够使用低活动传输模式以响应于满足还是不满足所述至少一个要求门限的装置（105），

其中，所评估质量的所计算统计预期质量分布取决于某些小区处于低活动传输模式中。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述设备适于当全部相邻小区是活动的时确定能取得的质量。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所评估质量是以下各项中的一个或很多：

－覆盖或没有覆盖，

－用户设备测量或小区测量，

－带宽估计。

11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述低活动传输模式包括非连续传输模式。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的设备，还包括用于当在所述第一小区的邻近部署或移除新的小区/载波时更新所述预期质量分布的装置。

13.根据权利要求8-11任一项所述的设备，还包括用于当小区改变影响小区覆盖的配置参数时更新所述预期质量分布的装置。

14.根据权利要求8-11中任一项所述的设备，还包括基于所述确定以及关于哪些邻居小区是开和关的信息来使得小区处于低活动传输模式的装置。