CN102761943B - 一种降低时分双工系统功耗的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种降低时分双工系统功耗的方法及系统,解决了现有的时分双工系统处于回退状态下功放功耗高,效率低的问题。所述方法具体如下:调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数,确定时分双工(TDD)时隙配置并通过基带单元下发给射频单元。所述系统包括:计算模块、配置模块和下发模块;所述计算模块,用于根据小区内用户数量计算时域所需符号数;所述配置模块,用于根据时域所需符号数确定时分双工(TDD)时隙配置;所述下发模块,用于将所述TDD时隙配置下发至基带。本发明通过控制下行需要占用的时隙长度来控制功放的工作时间,既可以满足满用户时候的使用,又可以在无用户或者少用户时以最小功耗工作。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信的领域,具体涉及一种降低时分双工系统功耗的方法及系统。
背景技术
现有的无线通信系统中,功耗问题已成为日益关键的问题之一,各种系统都竭尽所能对该问题进行优化处理。
对TDD(Time Division Dual,时分双工)系统而言,通常根据收发时隙对RRU(Remote Radio Unit,射频拉远单元)各个部分的电源进行TDD控制来达到降低功耗的目的。功放的功耗占据了系统功耗的主体,目前功放的效率都是基于满功率提出的,而在实际工作时功放多数时间都是处于回退状态下工作的,但此时的功放效率是非常低的,特别是在夜晚基本无活动用户的时间。
发明内容
本发明为了解决现有的时分双工系统处于回退状态下功放功耗高,效率低的问题,提出一种降低时分双工系统功耗的方法及系统。
为了解决上述问题,本发明提出一种一种降低时分双工系统功耗的方法:具体如下:
调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数,确定时分双工(TDD)时隙配置并通过基带单元下发给射频单元。
进一步地,所述方法还包括:所述射频单元根据所述TDD时隙配置生成所述小区内的收发时隙的时分双工控制信号。
进一步地,将0至满符号数划分为至少2个阈值范围;
所述确定TDD时隙配置包括:
判断所述时域所需符号数所在的阈值范围,将该阈值范围对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元,该阈值范围对应的TDD时隙配置不小于该阈值范围最大的符号数对应的TDD时隙配置。
进一步地,所述确定TDD时隙配置包括:将所述时域所需符号数对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元。
进一步地,调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数前,还判断是否满足触发条件,如果满足,才根据小区内用户数量计算时域所需符号数。
进一步地,所述触发条件为:所述小区内用户数量发生变化,或者,所述小区内用户数量的变化幅度超过预设阈值,或者,到达判定周期。
进一步地,所述判定周期为系统产生的一个时分复用帧长度。
进一步地,所述将TDD时隙配置通过基带单元下发给射频单元包括:所述调度系统将所述TDD系统配置下发给基带单元,所述基带单元将所述TDD时隙配置插入媒体流中传输给所述射频单元。
为了解决上述问题,本发明还提出一种一种降低时分双工系统功耗的系统:包括:计算模块、配置模块和下发模块;
所述计算模块,用于根据小区内用户数量计算时域所需符号数;
所述配置模块,用于根据时域所需符号数确定时分双工(TDD)时隙配置;
所述下发模块,用于将所述TDD时隙配置下发至基带。
进一步地,所述配置模块将0至满符号数划分为至少2个阈值范围;并判断所述时域所需符号数所在的阈值范围,将该阈值范围对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元,该阈值范围对应的TDD时隙配置不小于该阈值范围最大的符号数对应的TDD时隙配置。
本发明的优势为:通过调度子系统监控当前用户数来计算时域所需符号数进而得到下行需要占用的时隙长度来控制功放的工作时间,既可以满足满用户时候的使用,又可以在无用户或者少用户时以最小功耗工作。
附图说明
图1是WIMAX系统正常配置模式下功放的时分双工控制示意图。
图2是WIMAX系统下本发明方案和原方案功放的时分双工控制对比示意图。
图3是WIMAX系统功放时分双工控制粗调方案协作流程示意图。
图4是WIMAX系统功放时分双工控制细调方案协作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明适用于无线时分双工系统,尤其适用于无线通信领域WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,微波接入全球互操作)系统和TDD LTE(Time Division Dual,时分双工,Long Term Evolution,长期演进)系统。
实施例1
本实施例以WIMAX分布式基站的时分双工系统的应用为例。结合图3,对于BBU(Building Baseband Unit,室内基带处理单元)+RRU(Remote RadioUnit,射频拉远单元)分布式基站的时分双工系统的粗调方案,具体过程如下:
步骤11、上电初始,BBU按照满符号数下的时隙配置,下发消息至RRU,RRU按照该时隙配置进行功放的时分双工控制。
步骤12、小区建立后,调度子系统启动实时检测进程,实时检测进程对当前用户数进行监测;
步骤13、调度子系统根据当前用户数计算时域所需符号数,根据时域所需符号数确定时隙配置,并将时隙配置下发至BBU。
将0至满符号数划分为至少2个阈值范围;
判断所述时域所需符号数所在的阈值范围,将该阈值范围对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元,该阈值范围对应的TDD时隙配置不小于该阈值范围最大的符号数对应的TDD时隙配置。
比如,阈值范围可以为:[0,ceil(满符号数/2)),[ceil(满符号数/2),满符号数],则:
当ceil(满符号数/2)≤时域所需符号数≤满符号数,则以满符号数下的时隙配置下发至基带;
当时预所需符号数<ceil(满符号数/2),则以ceil(满符号数/2)下的时隙配置下发至基带;
其中ceil表示往上取整运算。
以WIMAX系统的31:15符号数配置(即下行31个符号,上行15个符号)为例进行说明,当满足16≤时域所需符号数≤31时,则按照下行符号数为31时的时隙配置下发;当满足时域所需符号数<16时,则按照下行符号数为16时的时隙配置下发。
上述阈值范围仅为示例,可根据需要设置更多阈值范围,比如,3个或者4个阈值范围。
其中,调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数前,还判断是否满足触发条件,如果满足,才根据小区内用户数量计算时域所需符号数。所述触发条件为:所述小区内用户数量发生变化,或者,所述小区内用户数量的变化幅度超过预设阈值。
步骤14、BBU通过HDLC(High-Level Data Link Control,高级数据链路控制)信令通道将时隙配置通过光纤传递至RRU。
步骤15、在定时信号来临时,RRU根据变更后的时隙配置生成新的收发时隙的TDD控制信号。
实施例2
结合图4,对于BBU+RRU分布式基站的时分双工系统的精调方案,具体过程如下:
步骤21、上电初始,BBU按照满符号数下的时隙配置,下发消息至RRU,RRU按照该时隙配置进行功放的时分双工控制;
步骤22、小区建立后,调度子系统启动实时检测进程,实时检测进程对当前用户数进行监测;
步骤23、判定周期到达时,调度子系统将检测到的用户数量计算时域所需符号数,确定TDD时隙配置并传给BBU;
此处的时隙配置时域所需符号数实际对应的TDD时隙配置;
本实施例中,判定周期为系统产生时分复用帧长度,所述判定周期也可以是K个时分复用帧的长度,K为自然数,K可根据需要设定,或者,判定周期也可是其他值。
步骤24、基带在媒体流中插入TDD时隙配置信息,组帧后通过光纤传递至RRU。
步骤25、RRU解帧后,获取本帧的TDD时隙配置。
步骤26、在定时信号来临时,RRU根据变更后的本帧的TDD时隙配置生成新的收发时隙的TDD控制信号。
WIMAX分布式基站采用PP2S作为定时信号,每帧的时间间隔为5ms。
通过图2可以看出根据用户数调整后的功放TDD会比满符号数配置的TDD时间短,有效降低了功放功耗。
实施例1、2中有些特征可以组合,例如,实施例1中,RRU也可以通过媒体流传输TDD时隙配置至BBU,实施例2中,根据时域所需符号数确定时隙配置时,也可以根据预设的预值范围确定最终的TDD时隙配置。在不冲突的情况下,实施例1、2中的特征可以任意组合。
采用上述两种方案来生成功放的TDD控制信号,有效的降低了功放的功耗,进而提高了功放的工作效率。
从上述粗调和细调方案对比分析可知,对于分布式基站的时分双工系统,BBU(Building Baseband Unit,室内基带处理单元)+RRU(Remote RadioUnit,射频拉远单元),粗调方案利用调度子系统的MAC(Medium AccessControl,媒体访问控制)调度任务启动实时检测进程,利用现有的HDLC(High-Level Data Link Control,高级数据链路控制)通道实时传递时隙配置参数,实现相对简单,能降低功放功耗。细调方案是实时控制每帧数据,因此对时隙配置消息的传递要求更快,通过底层的媒体流来传输,因此调度和底层链路的实现相对复杂,但控制精准,能够最大限度的降低功放功耗。
对于时分双工一体化基站而言两种方案的实现都简单,调度子系统计算完符号数时传给基带,直接由基带根据实时的符号数配置来生成功放的TDD控制信号即可,减少了基带和RRU间的传输,因此对一体化基站而言,细调方案更有优势。
参见图1和图2,图1和图2中TTG表示下行子帧切换到上行子帧的间隔周期,RTG表示上行子帧切换到下行子帧的间隔周期。例如,满用户时,功放效率为30%,当1/3用户时,功放效率变为18%,而采用本发明所述方法可以使得1/3用户时功放效率仍然和30%相当。
本发明所述方法能有效降低功放功耗,使得TDD系统在多用户和少用户情况下效率相当,另外本发明对系统的散热也会带来好处。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,上述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种降低时分双工系统功耗的方法,包括:
调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数,确定时分双工(TDD)时隙配置并通过基带单元下发给射频单元;
所述确定TDD时隙配置包括:
将0至满符号数划分为至少2个阈值范围;
判断所述时域所需符号数所在的阈值范围,将该阈值范围对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元,该阈值范围对应的TDD时隙配置不小于该阈值范围最大的符号数对应的TDD时隙配置;
或者,
所述确定TDD时隙配置包括:将所述时域所需符号数对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述方法还包括:所述射频单元根据所述TDD时隙配置生成所述小区内的收发时隙的时分双工控制信号。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:
调度系统根据小区内用户数量计算时域所需符号数前,还判断是否满足触发条件,如果满足,才根据小区内用户数量计算时域所需符号数。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:
所述触发条件为:所述小区内用户数量发生变化,或者,所述小区内用户数量的变化幅度超过预设阈值,或者,到达判定周期。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述判定周期为系统产生的一个时分复用帧长度。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:
所述将TDD时隙配置通过基带单元下发给射频单元包括:所述调度系统将所述TDD系统配置下发给基带单元,所述基带单元将所述TDD时隙配置插入媒体流中传输给所述射频单元。
7.一种降低时分双工系统功耗的系统,包括:计算模块、配置模块和下发模块;
所述计算模块,用于根据小区内用户数量计算时域所需符号数;
所述配置模块,用于根据时域所需符号数确定时分双工(TDD)时隙配置;
所述下发模块,用于将所述TDD时隙配置下发至基带;
其中所述配置模块将0至满符号数划分为至少2个阈值范围;并判断所述时域所需符号数所在的阈值范围,将该阈值范围对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元,该阈值范围对应的TDD时隙配置不小于该阈值范围最大的符号数对应的TDD时隙配置;
或者,所述配置模块将所述时域所需符号数对应的TDD时隙配置作为最终确定的TDD时隙配置下发至基带单元。
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