CN103607760A - 微小区域通信系统及其节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种微小区域通信系统及其节能方法，属于通信技术领域，能够有效节省室内分布系统的功耗。该微小区域通信系统的节能方法，包括：由上行检测单元检测该微小区域内的上行信号；当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭所述通信系统中的下行功放。本发明可应用于覆盖范围小于1000平方米的微小区域通信系统。

Description

微小区域通信系统及其节能方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种微小区域通信系统及其节能方法。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，移动通信无线网络覆盖不断向广度和深度等方面发展，各类通信设备不断增多，同时通信设备的耗电量也呈现爆发式增长。

室内分布系统是移动通信网络对于建筑物室内的主要覆盖手段，一般的室内分布系统主要有直放站系统、干线放大器（简称干放）系统、直放站与干放混合组网系统、微型功率放大器系统、单向型微型功率放大器系统等系统解决方案，所涉及的通信设备包括基站、直放站、干放、微型功率放大器等设备。

目前，室内分布系统的应用越来越多，其系统以及相关配套设备的整体耗电量也越来越大。因此，如何减少室内分布系统的功耗，已成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种微小区域通信系统及其节能方法，能够有效节省室内分布系统的功耗。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明提供了一种微小区域通信系统的节能方法，包括：

由上行检测单元检测该微小区域内的上行信号；

当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭所述通信系统中的下行功放。

进一步，在关闭所述下行功放之后，还包括：

当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度大于所述预设门限时，开启所述下行功放。

进一步，该节能方法还包括：

预先设置关闭所述下行功放的时间段。

优选的，所述关闭所述下行功放的时间段为当日20点至次日8点。

优选的，所述微小区域的覆盖范围为1000平方米以内。

优选的，所述预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值。

该节能方法中，所述微小区域通信系统可以为直放站系统、干放系统、直放站与干放混合组网系统、微型功率放大器系统或单向型微型功率放大器系统。

本发明还提供一种微小区域通信系统，其特征在于：包括

上行检测单元，用于检测该微小区域内的上行信号；

数字控制单元，用于当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭所述通信系统中的下行功放。

进一步，所述数字控制单元，还用于在关闭所述下行功放之后，当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度大于所述预设门限时，开启所述下行功放。

进一步，所述数字控制单元中还预先设置关闭所述下行功放的时间段。

该微小区域通信系统可以为直放站系统、干放系统、直放站与干放混合组网系统、微型功率放大器系统或单向型微型功率放大器系统。

与现有技术相比，本发明所提供的上述技术方案具有如下优点：在室内分布系统中，功耗最大的就是下行功率放大器（简称下行功放）。而本发明提供的技术方案中，由上行检测单元检测微小区域内的上行信号，以检测该微小区域内是否有用户终端。如果所检测到的上行信号的强度小于预设门限，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则关闭所述通信系统中的下行功放，这样就能够有效节省整个室内分布系统的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1和图2为本发明的实施例1所提供的微小区域通信系统的示意图；

图3和图4为本发明的实施例2所提供的微小区域通信系统的示意图；

图5为本发明的实施例3所提供的微小区域通信系统的示意图；

图6和图7为本发明的实施例4所提供的微小区域通信系统的示意图；

图8为本发明的实施例5所提供的微小区域通信系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明实施例提供了一种微小区域通信系统的节能方法。单套室内分布系统覆盖小于1000平方米的范围，以及大规模室内分布系统中单个放大器设备下覆盖范围小于1000平方米的部分，就可定义为微小区域通信系统。本发明实施例提供的节能方法包括：

S1：由上行检测单元检测该微小区域内的上行信号。

S2：当上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭该微小区域通信系统中的下行功放。优选的，该预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值。

在室内分布系统中，功耗最大的就是下行功放。而本发明实施例提供的节能方法中，由上行检测单元检测微小区域内的上行信号，以检测该微小区域内是否有用户终端。如果所检测到的上行信号的强度小于预设门限，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则关闭所述通信系统中的下行功放，这样就能够有效节省整个室内分布系统的功耗。经过验证，本发明实施例提供的节能方法所节省的功耗，占通信系统总功耗的30%至60%，而且微小区域的覆盖范围越小，节能效果就越好。

进一步，在关闭下行功放之后，还包括：

S3：当上行检测单元检测到的上行信号的强度大于预设门限时，开启下行功放。

在关闭下行功放之后，上行检测单元还要继续检测上行信号，如果所检测到的上行信号的强度大于预设门限，则表示有用户终端进入了该微小区域，此时打开下行功放，就能够恢复该微小区域通信系统的通信功能，从而保证该用户终端的正常使用。

当该用户终端离开该微小区域之后，上行检测单元所检测到的上行信号的强度就会小于预设门限，此时就可以再次关闭下行功放，实现节能。

进一步，该节能方法还包括：

S0：预先设置关闭下行功放的时间段。

因为移动通信业务应用时间的周期性、地点流动性的特征，会存在一些覆盖区域长时间没有人使用，例如商用办公楼宇、营业场所等，晚上是用户数极少或没有用户的，也就是说在这些时间段内，网络的有效利用率极低，很多设备处于空载的状态。

本发明实施例提供的节能方法就可以针对上述情况，预先设置关闭下行功放的时间段，优选的，该时间段可设置为当日20点至次日8点，或其中的某一时间段，比如还可以设置为当日22点至次日8点，或当日20点至次日6点。

此外，如果该节能方法应用于公寓、居民楼等场景，则可以将关闭下行功放的时间段设置为8点至18点，或其中的某一时间段。

本发明实施例还提供一种微小区域通信系统，包括

上行检测单元，用于检测该微小区域内的上行信号。

数字控制单元，用于当上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭通信系统中的下行功放。

在本发明实施例提供的微小区域通信系统中，由上行检测单元检测微小区域内的上行信号，以检测该微小区域内是否有用户终端。如果所检测到的上行信号的强度小于预设门限，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则关闭通信系统中的下行功放，这样就能够有效节省整个室内分布系统的功耗。经过验证，本发明实施例提供的微小区域通信系统中所节省的功耗，占总功耗的30%至60%，而且微小区域的覆盖范围越小，节能效果就越好。

进一步，该数字控制单元，还用于在关闭下行功放之后，当上行检测单元检测到的上行信号的强度大于预设门限时，开启下行功放。

在数字控制单元关闭下行功放之后，上行检测单元还要继续检测上行信号，如果所检测到的上行信号的强度大于预设门限，则表示有用户终端进入了该微小区域，此时由数字控制单元打开下行功放，就能够恢复该微小区域通信系统的通信功能，从而保证该用户终端的正常使用。

当该用户终端离开该微小区域之后，上行检测单元所检测到的上行信号的强度就会小于预设门限，此时就可以由数字控制单元再次关闭下行功放，实现节能。

进一步，数字控制单元中还预先设置关闭下行功放的时间段。优选的，该时间段可设置为当日20点至次日8点，或其中的某一时间段，比如还可以设置为当日22点至次日8点，或当日20点至次日6点。如果该节能方法应用于公寓、居民楼等场景，则可以将关闭下行功放的时间段设置为8点至18点，或其中的某一时间段。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例为直放站系统构成的微小区域，是典型的由施主基站1带直放站10下接的室分系统解决方案，由直放站10通过施主天线101与施主基站1之间收发信号，直放站10连接楼房内各层的覆盖天线102。该直放站系统的室内覆盖面积优选为1000平方米以内。

该直放站系统的节能方法为：

S101：在直放站10的数字控制单元103中，预先设置关闭下行功放的时间段，也就是可以进行节能的时间段。例如，该时间段可设为当日20点至次日8点。

S102：由上行检测单元104检测该微小区域内的上行信号。

因为设置了节能时间段，所以上行检测单元104只在该时间段内进行检测即可，以节省不必要的功耗。

S103：当上行检测单元104检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭该微小区域通信系统中的下行功放1052。该预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值，本实施例中可设为-100dBm。

具体的，用户终端（比如手机）发出的上行信号由覆盖天线102接收，进入上行信号链路，经低噪放大器1061的放大，耦合一定能量，再经过增益调节单元1071、滤波单元1081和上行功放1051，进入上行检测单元104，所检测到的上行信号经过数字控制单元103转化为开关控制信号，控制下行功放1052的打开和关闭。

在预设的节能时间段内，当上行检测单元104所检测到的上行信号的强度小于-100dBm时，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则由数字控制单元103关闭下行功放1052，以节省该直放站系统的功耗。

S104：当上行检测单元104检测到的上行信号的强度大于预设门限时，开启下行1052功放。

具体的，当该微小区域内有用户终端发射上行信号时，或有用户终端从其它区域进入本微小区域时，上行检测单元104就会检测到该用户终端发出上行信号，且所检测到的上行信号的强度大于-100dBm时，数字控制单元103就会打开下行功放1052，从而保证该用户终端在本微小区域内的正常使用。施主天线101接收到的下行信号就可以进入下行信号链路，经低噪放大器1062、滤波单元1082、增益调节单元1072进入下行功放1052，下行功放1052对下行信号进行放大之后，由覆盖天线102输出。

在预设的节能时间段之内，如果上行检测单元104所检测到的上行信号的强度再次小于-100dBm，则数字控制单元103再次关闭下行功放1052。也就是说，在节能时间段之内，步骤S103和步骤S104会根据所检测到的上行信号的强度循环进行。

经过验证，本发明实施例提供的直放站系统及其节能方法所节省的功耗，占该直放站系统总功耗的30%至60%，而且微小区域的覆盖范围越小，节能效果就越好。

实施例2：

如图3和图4所示，本实施例为干放系统构成的微小区域，由基站2连接干放20，楼房内的覆盖天线202一部分连接干放20，另一部分直接连接基站2，或通过耦合器201连接基站2。该干放系统的室内覆盖面积优选为1000平方米以内。本实施例中，主要描述干放的节能方法，其工作原理与实施例1相似。

该干放系统的节能方法为：

S201：在干放20的数字控制单元203中，预先设置关闭下行功放的时间段，也就是可以进行节能的时间段。例如，该时间段可设为当日22点至次日8点。

S202：由上行检测单元204检测该微小区域内的上行信号。

因为设置了节能时间段，所以上行检测单元204只在该时间段内进行检测即可，以节省不必要的功耗。

S203：当上行检测单元204检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭该微小区域通信系统中的下行功放205。该预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值，本实施例中可设为-20dBm。

具体的，用户终端（比如手机）发出的上行信号由覆盖天线202接收，进入上行信号链路，经低噪放大器206的放大，耦合一定能量，经增益调节单元2071进入上行检测单元204，所检测到的上行信号经过数字控制单元203转化为开关控制信号，控制下行功放205的打开和关闭。

在预设的节能时间段内，当上行检测单元204所检测到的上行信号的强度小于-20dBm时，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则由数字控制单元203关闭下行功放205，以节省该干放系统的功耗。

S204：当上行检测单元204检测到的上行信号的强度大于预设门限时，开启下行功放205。

具体的，当该微小区域内有用户终端发射上行信号时，或有用户终端从其它区域进入本微小区域时，上行检测单元204就会检测到该用户终端发出上行信号，且所检测到的上行信号的强度大于-20dBm时，数字控制单元203就会打开下行功放205，从而保证该用户终端在本微小区域内的正常使用。基站2发出的下行信号就可以进入下行信号链路，经增益调节单元2072进入下行功放205，下行功放205对下行信号进行放大之后，由覆盖天线202输出。

在预设的节能时间段之内，如果上行检测单元204所检测到的上行信号的强度再次小于-20dBm，则数字控制单元203再次关闭下行功放205。也就是说，在节能时间段之内，步骤S203和步骤S204会根据所检测到的上行信号的强度循环进行。

经过验证，本发明实施例提供的干放系统及其节能方法所节省的功耗，占该干放系统总功耗的30%至60%，而且微小区域的覆盖范围越小，节能效果就越好。

实施例3：

如图5所示，本实施例为直放站与干放混合组网系统，由直放站302通过施主天线301与施主基站3之间收发信号，且直放站302还连接有干放303，楼房内的覆盖天线304一部分连接干放303，另一部分直接连接直放站302，或通过耦合器305连接直放站302。直放站302从施主基站3获取基站信号，将该信号放大后，下传至干放303，干放303再次放大信号覆盖至室内区域；或者直放站302将基站信号放大后直接覆盖至室内区域。

如果直放站302与干放303的下延覆盖范围之和小于1000平方米，则直放站302和干放303可分别采用上述实施例1和实施例2中的节能方法，相当于实施例1与实施例2相结合。如果干放303的下延覆盖范围小于1000平方米，而直放站302与干放303的下延覆盖范围之和大于1000平方米，则可以只干放303中采用实施例2中的节能方法。

本实施例的具体实施方式与实施例1及实施例2基本相同，此处不再进行详细描述。

实施例4：

如图6和图7所示，本实施例为微型功率放大器系统，由微型功率放大器40通过施主天线401与施主基站4之间收发信号，且微型功率放大器40连接楼房内各层的覆盖天线402。该微型功率放大器系统的室内覆盖面积优选为1000平方米以内。

该微型功率放大器系统的节能方法为：

S401：在微型功率放大器40的数字控制单元403中，预先设置关闭下行功放的时间段，也就是可以进行节能的时间段。例如，该时间段可设为当日22点至次日8点。

S402：由上行检测单元4041检测该微小区域内的上行信号。

因为设置了节能时间段，所以上行检测单元4041只在该时间段内进行检测即可，以节省不必要的功耗。

S403：当上行检测单元4041检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭该微小区域通信系统中的下行功放4053。该预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值，本实施例中可设为-50dBm。

具体的，用户终端（比如手机）发出的上行信号由覆盖天线402接收，进入上行信号链路，经低噪放大器4051的放大，耦合一定能量，进入上行检测单元4041，再经过增益调节单元4061、滤波单元4071、上行功放4052、重发信号采集单元4081传输至施主天线401。其中，上行检测单元4041所检测到的上行信号经过数字控制单元403转化为开关控制信号，控制下行功放4053的打开和关闭。

在预设的节能时间段内，当上行检测单元4041所检测到的上行信号的强度小于-50dBm时，就可以认为该微小区域内没有用户终端，则由数字控制单元403关闭下行功放4053，以节省该微型功率放大器系统的功耗。

S404：当上行检测单元4041检测到的上行信号的强度大于预设门限时，开启下行功放4053。

具体的，当该微小区域内有用户终端发射上行信号时，或有用户终端从其它区域进入本微小区域时，上行检测单元就会检测到该用户终端发出上行信号，且所检测到的上行信号的强度大于-50dBm时，数字控制单元就会打开下行功放，从而保证该用户终端在本微小区域内的正常使用。

施主天线401接收到的下行信号就可以进入下行信号链路，经低噪放大器4054、接收信号采集单元4042、滤波单元4072进入下行功放4053，再经增益调节单元4062、重发信号采集单元4082，由覆盖天线402输出。此外，微型功率放大器系统中还设有隔离度检测单元4091、监控单元4092、电源单元4093，与数字控制单元403相配合，实现信号的下行输出。

在预设的节能时间段之内，如果上行检测单元4041所检测到的上行信号的强度再次小于-50dBm，则数字控制单元403再次关闭下行功放4053。也就是说，在节能时间段之内，步骤S403和步骤S404会根据所检测到的上行信号的强度循环进行。

经过验证，本发明实施例提供的微型功率放大器系统及其节能方法所节省的功耗，占该微型功率放大器系统总功耗的30%至60%，而且微小区域的覆盖范围越小，节能效果就越好。

实施例5：

如图8所示，本实施例与实施例4基本相同，其不同点仅在于：本实施例为单向型微型功率放大器系统，其本身并没有设置上行链路，而本实施例在单向型微型功率放大器系统中增设上行检测单元4041等部件。覆盖天线402接收到的上行信号经低噪放大器4051、增益调节单元4061、滤波单元4071、上行功放4052，传输至上行检测单元4041，数字控制单元403即可将上行检测单元4041所检测到的上行信号转化为开关控制信号，控制下行功放4053的打开和关闭。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种微小区域通信系统的节能方法，其特征在于，包括：

由上行检测单元检测该微小区域内的上行信号；

当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭所述通信系统中的下行功放。

2.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于，在关闭所述下行功放之后，还包括：

当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度大于所述预设门限时，开启所述下行功放。

3.根据权利要求1或2所述的节能方法，其特征在于，还包括：

预先设置关闭所述下行功放的时间段。

4.根据权利要求3所述的节能方法，其特征在于：所述关闭所述下行功放的时间段为当日20点至次日8点。

5.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于：所述微小区域的覆盖范围为1000平方米以内。

6.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于：所述预设门限的大小为-20至-100dBm之间的任意取值。

7.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于：所述微小区域通信系统为直放站系统、干放系统、直放站与干放混合组网系统、微型功率放大器系统或单向型微型功率放大器系统。

8.一种微小区域通信系统，其特征在于：包括

上行检测单元，用于检测该微小区域内的上行信号；

数字控制单元，用于当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度小于预设门限时，关闭所述通信系统中的下行功放。

9.根据权利要求8所述的微小区域通信系统，其特征在于：所述数字控制单元，还用于在关闭所述下行功放之后，当所述上行检测单元检测到的上行信号的强度大于所述预设门限时，开启所述下行功放。

10.根据权利要求8或9所述的微小区域通信系统，其特征在于：所述数字控制单元中还预先设置关闭所述下行功放的时间段。

11.根据权利要求8所述的微小区域通信系统，其特征在于：所述微小区域通信系统为直放站系统、干放系统、直放站与干放混合组网系统、微型功率放大器系统或单向型微型功率放大器系统。

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