CN104080151A - 一种网络选择方法、装置及基站 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种网络选择方法、装置及基站,所述方法包括：在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；估算所述用户接入各个网络传输业务期间，系统的平均能量效率；选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。本发明实施例解决现有技术中，在网络选择中，由于没有考虑网络的能耗而导致系统的能量效率降低的问题，由于综合考虑了网络的能效和系统的能效，从而到达了节能降耗的需求。

Description

一种网络选择方法、装置及基站
技术领域
本发明涉及通信网络，特别涉及一种网络选择方法、装置及基站。
背景技术
随着无线网络技术的发展，以及多模终端的普及，用户从网络容量、业务负载、吞吐量等角度提出了不同的业务分流方案，以使得用户可以更好地进行网络选择，但是这些方案都没有从能效的角度考虑网络选择的问题。因此，如何降低网络的能耗，以及怎样提高系统的能效是目前急需解决的问题。
为了解决该问题，现有技术中提供了下述几种技术方案：
一种技术方案是：公开了两种以用户为中心的网络选择方案，其中一种网络选择是：发起业务时，获取该业务对应的网络性能要求；基于所获取的网络性能要求，以及多模终端所支持的各网络的网络性能，从所述各网络中选择提供该业务的网络。另一种网络选择是：用户发起业务或传输业务时，获取该业务对应的网络性能要求；提前预先存储的对应所述业务的网络选择倾向信息；基于获取的网络性能要求及多模终端所支持的各网络的网络性能，以及该提取的网络选择倾向信息，从所述各网络中选择提供该业务的网络。
现有技术的两种网络选择方案，虽然使得多模终端能结合业务及网络特点选择合适的网络接入，提高了端到端业务系统的性能；但是该两种方案在进行网络选择时，没有考虑网络的能耗。特别是在网络性能发生变化后，会重新选择网络，从而导致用户的频繁切换。
另一种技术方案是：基于终端节能的网络选择方案，该技术方案中，用户选择期望的工作模式，获取可以接入的网络以及该网络的系统参数和接入条件，估算接入各个网络所需的能耗，选择让用户最节能的网络，然后，在所选择的网络中发起业务。
由该基于终端节能的网络选择的技术方案可知，在网络选择时，考虑的是多模终端的节能，没有考虑网络的能耗；虽然满足了多模终端的需求，但是不能满足运营商的节能降耗需求。
因此，在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，现有的网络选择方案中，均没有考虑网路的能耗，降低了整个系统的能量效率，不能满足运营商日益增长的节能需求。
发明内容
本发明实施例中提供了一种网络选择方法、装置及基站，以解决在网络选择中，由于没有考虑网络的能耗而导致系统的能量效率降低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
第一方面提供了一种网络选择方法，包括：
在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；
估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率；
选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务包括：
如果所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，则利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务包括：
如果所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，则通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述基于系统能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；
选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；所述第一传输时间段至少包括一个TTI；
根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；
根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择接入各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种或第三种或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述基于网络能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；
计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
第二方面提供了一种网络选择装置,包括：
确定单元，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；
估算单元，用于估算所述用户选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率；
选择单元，用于选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述选择单元包括：
判断单元，用于判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络；
第一传输单元，用于在所述判断单元判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述选择单元还包括：
通知单元，用于在所述判断单元判断所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络；
第二传输单元，用于在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
结合第二方面或第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
所述估算单元具体通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
结合第二方面或第二方面的第一种或第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，
所述估算单元通过系统能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
信息获取单元，用于获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；
信息选取单元，用于选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；
信息估算单元，用于根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；
第一计算单元，用于根据信息估算单元估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择接入各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
结合第二方面或第二方面的第一种或第二种或第三种或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述估算单元通过网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
第二获取单元，用于获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
查找单元，用于根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；
第二计算单元，用于计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
第三方面提供了一种基站，包括：
处理器，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率；选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器还用于判断所述用户是否处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，所述基站还包括：
收发器，还用于在所述处理器判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务；或者所述处理器判断所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述处理器通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述处理器通过系统能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率包括：
获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述收发器还用于，获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
所述处理器通过网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率包括：
根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
由上述技术方案可知，本发明实施例中，把系统的能量效率（简称能效）作为网络选择的依据之一，确定满足用户需求的网络，以及预估用户在接入不同的所述网络后，系统在整个业务传输期间的平均能效，并选择平均能效最高或较高的网络为所述用户服务，综合考虑了网络的能效和系统的能效，从而到达了节能降耗的需求。也就是说，本发明实施例与现有技术相比，在满足当前用户需求的前提下，可以选择系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为用户服务，在保证用户QoS的同时，提高系统的能效。即综合考虑了网络的能效和系统的能效，从而到达了节能降耗的需求。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种网络选择方法的流程图；
图2为图1中提供的一种估算系统的平均能量效率的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种网络选择方法的应用实例的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种网络选择装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种不同网络选择方案下的能效的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种不同网络选择方案下的吞吐量的示意图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当前的移动通信系统，通常情况下UMTS和LTE共存（当然，还可以是其他多制式网络共存的通信系统，本实施例不作限制），支持UMTS/LTE的双模终端也越来越多，同时用户对绿色节能的需求也越来越高。在这种情况下，本发明实施例提出了一种基于能效的网络选择方法及装置。该方法及装置把系统的能效作为网络选择的依据之一，选择满足用户需求的各个网络（只要满足用户需求的网络均可以），并估算用户分别接入各个网络后，系统在整个业务传输期间的平均能效（比如采用基于当前信息和/或过去信息的系统能效预测方法或基于历史规律的网络能效预测方法等），以及让用户选择可以使系统达到高能效的网络，从而实现节能的目的。
本发明实施例中，UE以支持UMTS/LTE双制式为例，但在同一时间只能从一个无线接入技术（RAT，Radio Access Technology）接收服务；系统先给UE选择一个合适的网络，然后UE参与所选网络的单制式调度，最后系统把所选网络的资源分配给UE。本发明实施例中，在网络选择的过程中，考虑能量效率（简称能效）的影响，即根据网络的能量效率进行选择，即选择能够使系统的能量效率达到预设阈值（比如最高或较高）网络为用户服务。其具体的实现过程，请参阅下述实施例。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种网络选择方法的流程图；所述方法包括：
步骤101：在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；
其中，网络侧设备（比如基站）在用户发起业务或传输业务时，可以先获取用户信息，所述用户信息包括：服务质量QoS需求，还可以包括用户位置和/或业务类型；但并不限于此，还可以适应性包括其他参数；其中，QoS需求可以包括：速率要求和/时延限制，但并不限于此，还可以适应性包括其他参数，比如带宽要求等。
之后，基站根据用户信息判断系统运行的网络中哪些网络能否满足用户需求，并选出满足用户需求的网络。即从系统运行的各个网络中，找出满足服务质量QoS需求的网络，进一步还可以找出满足服务质量，以及用户位置和/或业务类型的的网络。其中，满足用户需求的网络可以是一个网络，也可以是多个网络，本实施例不作限制。比如，LTE和UMTS等都是满足用户需求网络等。
步骤102：估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率；
本实施例中，估算系统的平均能量效率的方式以下述两种为例，但并不限于此：
一种是，基于当前信息和/或过去信息的系统能效预测方法估算系统在业务传输期间的平均能量效率，包括：
网络侧设备先获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；然后，选取第一传输时间段（根据需要任意设置的一段时间）内的吞吐量和功率信息；再根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
其中，估算网络的吞吐量和功率信息可以采用复杂算法进行预估，比如通过ARMA-自回归滑动平均模型来估算；也可以通过简单的方式来估算，即利用当前网络的吞吐量和功率，得到当前网络的吞吐量和功率信息，或者求最近一段时间的吞吐量和功率的平均值，该平均值作为估算的网络的吞吐量和功率信息；或通过线性预测预估下一阶段的吞吐量和功率。当然，并不限于此所述的这些方式，还可以是应用的包括其他的方式。
其中，计算系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率的方式为：可以将各个系统在所述第二传输时间段内传输业务的吞吐量之和，除以所述各个系统在所述第二传输时间段内传输业务的功率之和，就可以得到在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
比如：以系统中运行LTE和UMTS满足用户信息的需求为例，其计算平均能量效率的公式为，但并不限于此：
平均能量效率（EE_total）=(LTE的吞吐量Throughput_LTE+UMTS的吞吐量Throughput_UMTS)/(LTE的功率Power_LTE+UMTS的功率Power_UMTS)。
这种方式估算系统的平均能量效率的流程图，如图2所示，图2为图1中提供的一种估算系统的平均能量效率的流程图。
另一种是基于历史规律的网络能效预测方法估算系统的平均能量效率，包括：在计算之前，预先在网络侧设备设置现在网络能量效率表，所述网络存储表包括的内容包括：用户的信干噪比，各个网络的负载以及各个网络对应的平均能量效率之间的对应关系。
其过程包括：先获取所述用户的信干噪比，以及各个网络（即满足用户需求的网络）的负载；之后，根据获取的所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率。
其中，在网络侧，预设网络能量效率表（也可以称为数据库），其内容包括：用户的信干噪比、各个网络的负载以及网络为该用户服务的能效等数据；网络侧设备可以根据获取用户的信干噪比和各个网络当前的负载，查找预设网络能量效率表，得到各个网络对应的能效，计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
其中，网络能量效率表是根据当前小区的历史统计信息进行设定的。比如，SINR=x dB时，历史统计信息的表如表1所示，表1为不同负载下的网络能效（SINR=xdB），该表1中以UMTS/LTE为例，但并不限于此：
表1
当然，在上述实施例中，用户设备也可以根据自己的信干噪比和网络当前的负载，查找对应的能效，并选择高能效的网络进行接入。
需要说明的是，所述不同负载下的网络能效（即网络能效表），可以存储在用户设备侧，也可以存储在网络侧，还可以同时存储在用户设备侧和网络侧，本实施例不作限制。
步骤103：选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
也就是说，在该步骤中，先比较所述各个网络传输业务期间，系统的平均能量效率，得到最高或较高的系统的平均能量效率；然后，选出能使系统的平均能量效率达到预设阈值的网络（即高能效网络）分配给该用户，以便于为所述用户服务，比如传输业务等。
所述预设阈值为预先根据经验值设定的，也可以根据系统进行动态调整的值；包括：系统的平均能效达到最高或较高的值。
本发明实施例中，把系统的能量效率（简称能效）作为网络选择的依据之一，确定满足用户需求的网络，以及预估用户在接入不同的所述网络后，系统在整个业务传输期间的平均能效，并选择平均能效高的网络为所述用户服务，综合考虑了网络的能效和系统的能效，从而到达了节能降耗的需求。
也就是说，本发明实施例与现有技术相比，在满足当前用户需求的前提下，可以选择系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为用户服务，在保证用户QoS的同时，提高系统的能效。特别是在选定网络后，在业务传输期间，不会再去主动选择网络。综合考虑了网络的能效和系统的能效，从而到达了节能降耗的需求。
可选的，在另一实施例中，该实施例在上述实施例的基础上，所述方法还可以包括：网络侧设备（比如基站）判断所述用户是否处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，如果是，则利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务；否则，网络侧设备通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，网络侧设备利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
在该实施例中，在选择系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务时，先判断所述用户当前是否处于该平均能量效率达到预设阈值的网络中，对于当前没有处于该网络的用户，通知该用户切换到该网络中，之后，利用该网络为该用户传输业务，从而提高了业务传输效率。
还请参阅图2，为图1中提供的一种估算系统的平均能量效率的流程图，包括：
步骤201：在每个传输时间间隔TTI内获取满足所述用户信息的各个网络的吞吐量和功率；
步骤202：存储最近一段时间T1（即预设的第一传输时间段）内，所述各个网络的吞吐量和功率；所述第一传输时间段内至少包括一个TTI；
其中，T1可以根据基站覆盖区域内的业务变化规律自行设置，比如设置为10ms，1s等。
步骤203：估算下一段时间T2（即第二传输时间段）内，所述各个网络的吞吐量和功率；
其中，T2为预估的用户的业务传输时间。例如，根据3GPP36.814，可以假定FTPtraffic model2业务的传输时间为5s，即可以设置第二传输时间段为5s，但并不限于此，还可以根据需要适应性修改传输时间。
在该实施例中，所述各个网络的吞吐量和功率，可以采用复杂算法进行估算，比如通过ARMA-自回归滑动平均模型来估算；也可以简单地利用当前网络的吞吐量和功率，或者根据最近一段时间T1的吞吐量和功率进行求平均或线性预测预估下一阶段（即T2）的吞吐量和功率。
步骤204：计算用户选择网路i时，系统在T2时间段内的平均能效。
其一种计算公式为：平均能量效率（EE_total）=(LTE的吞吐量Throughput_LTE+UMTS的吞吐量Throughput_UMTS)/(LTE的基站功率Power_LTE+UMTS的基站功率Power_UMTS)。
其中，在该实施例中，网络i以LTE和UMTS为例，但并不限于此。
其中，在实施例中，以LTE的吞吐量和基站功率为例，UMTS的计算类似，在此不再赘述。
LTE中吞吐量的计算：从带宽（Bandwidth）→资源块数量（Number of ResourceBlock）-->符号数量（Number of Symbol）-->调制类型（Modulation type）-->比特数量（Number of bits）-->输入输出（MIMO）因素-->归一化到比特（bps），得到吞吐率。例如：在LTE FDD系统中：Bandwidth=20MHz,Modulation type=64QAM,Code rate=3/4,MIMO=2*2,可以得到，在满负载时的比特速率如下：
Number of Resource Block=100
Number of Resource Element in one sub-frame(1ms)=100*12*14
Bit rate=100*12*14*6*3/4*2*1000*80%=120.96Mbps
其中80%表示数据RE占总RE的比例。
LTE的基站功率：根据3GPP TS36.814，当LTE的系统带宽为1.25MHz,5MHz时，基站的总发射功率为43dBm；当系统带宽为10MHz,20MHz时，基站的总发射功率为46dBm或49dBm；当系统带宽为60MHz，80MHz或更高时，基站的总发射功率为49dBm。
路损计算公式：free space path loss=32.5+20log10(f)+20log10(d),wheref is in MHz and d is in km，计算结果的单位为dB。
dB和dBm与普通数值的换算关系如下：y dB=10log(x)，y dBm=10log(1000x)
常用的dBm数值与功率值的对应关系为：43dBm=19.95w；46dBm=39.81w；49dBm=79.43w
其中，目前广泛应用的分布式基站（BTS，Base Transceiver Station）主要由基带处理单元（BBU，Base Band Unit）和射频拉远单元（RRU，Radio Remote Unit）组成，其功耗计算公式如下：
P BTS = Σ i = 1 M P BB U i + Σ j = 1 N P RR U j + P overhead = Σ i = 1 M P BB U i + Σ j = 1 N P static RRU j + Σ k = 1 AN j P out k RRU j α ( P out k RRU j ) η DCDC RRU j + P overhead - - - ( 1 )
在该公式中，M、N分别表示BBU的个数、RRU的个数；分别表示第i个BBU的功率、第j个RRU的功率、基站其余部分的功率或称为额外开销；ANj表示第j个RRU上的天线数；分别表示第j个RRU的静态功率、第j个RRU的直流电源转换效率、第j个RRU上第k根天线的输出功率；表示第j个RRU上第k根天线所对应的功率放大器在输出功率为时的效率；如果某基站有1个BBU和3个RRU，每个RRU上均有2根天线，即：M=1、N=3、ANj＝2,j＝1,2,3。
比如，在某业务量下，各个器件的功耗数据如下：
BBU的功率为100瓦特；
Poverhead＝50watt：基站其余部分的功率为50瓦特；
各个RRU的静态功率均为80瓦特；
各个RRU的直流电源转换效率均为90%；
各个RRU上每根天线的输出功率均为15瓦特；
各个RRU上每根天线对应的功率放大器在输出功率为15瓦特时的效率均为30%；
那么根据公式（1），可以得到基站在该业务量时的功率为：
P BTS = P BBU 1 + Σ j = 1 3 P static RRU j + Σ k = 1 2 P out k RRU j α ( P out k RRU j ) η DCDC RRU j + P overhead = 100 + Σ j = 1 3 80 + Σ k = 1 2 15 0.3 0.9 + 50 = 750 watt - - - ( 2 )
负载率：负载率是网络系统中用户所占用的网络资源和系统总资源的比例，反映了业务负载占用各网络资源的情况，表示网络拥塞状态。负载率越大，则系统中可用的网络资源占总资源的比率越小，反之越大。负载率=基站当前的功率/基站的最大功率*100%。系统满负荷时，负载率达到1，这时网络进入不稳定状态，即饱和状态。
另外，在已知功率的情况下，可以通过计算SINR、RB数，并通过SINR->MCS的映射表推出MCS，进而计算使用户可达的速率，并判断可否满足用户的需求；在已知速率、带宽和干扰的情况下，也可以通过仙农公式C=B log(1+SNR)，推算信号功率的大小。这些对于本领域技术人员已是熟知技术，在此不再赘述。
还请参阅图3，为本发明提供的一种网络选择方法的应用实例的流程图，包括：
步骤301：网络侧设备收到用户的业务请求或者系统正在为用户传输业务；
步骤302：网络侧设备确定满足所述用户需求的各个网络；
也就是说，可以先获取用户信息，然后根据用户信息判断各个网络是否满足用户需要，其中，用户信息可以包括QoS需求，还可以位置和/或业务类型等。所述QoS需求，可以包括下述中的一种或几种：速率要求、时延限制等。
步骤303：对于满足用户需求的各个网络，分别估算该用户在所述各个网络传输业务期间，整个系统的平均能效；
其中，关于平均能效的具体计算方法，请见上述对应的实现过程，在此不再赘述。
步骤304：网络侧设备比较所述各个网络传输业务期间，整个系统的平均能效，找出最高或较高的系统的平均能效；
步骤305：网络侧设备选择能够使系统的平均能效达到最高或较高的网络为用户服务；
步骤306：网络侧设备判断所述用户当前是否处于能够使系统的平均能效达到最高或较高的网络中；如果是，执行步骤307；否则，执行步骤308；
步骤307：网络侧设备利用能够使所述系统的平均能效达到最高或较高的网络进行业务传输；
步骤308：网络侧设备通知所述用户切换至能使所述系统的平均能效达到最高或较高的网络；
步骤309：在所述用户切换至所述平均能量效率达到最高或较高的网络后，利用所述平均能量效率达到最高或较高的网络传输所述用户的业务。
本发明实施例中，把系统的能量效率（简称能效）作为网络选择的依据之一，确定满足用户需求的网络，以及预估用户在接入不同的所述网络后，系统在整个业务传输期间的平均能效，并选择平均能效高的网络为所述用户服务，从使系统实现节能的目的。
本发明实施例中，在满足当前用户需求的前提下，选择使系统的平均能量效率达到最高或较高的网络为该用户服务，降低了系统的能耗，提高系统的能效。
基于上述方法的实现过程，本发明实施例还提供一种网络选择装置,其结构示意图如图4所示，所述装置包括：确定单元41，估算单元42和选择单元43，其中，所述确定单元41，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；所述估算单元42，用于估算所述用户选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率；所述选择单元43，用于选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
可选的，在另一实施例中，该实施例在上述实施例的基础上，所述装置还可以包括：判断单元和第一传输单元，其中，
判断单元，与选择单元连接，用于判断所述用户是否处于能使所述平均能量效率达到预设阈值的网络；
所述第一传输单元，用于在所述判断单元判断所述用户处于能使所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
可选的，在另一实施例中，该实施例在上述实施例的基础上，所述装置还可以包括：通知单元和第二传输单元，其中，
所述通知单元，用于在所述判断单元判断所述用户没有处于能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络；
所述第二传输单元，与所述通知单元连接，用于在所述用户切换至能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
可选的，在另一实施例中，该实施例在上述所有实施例的基础上，所述估算单元具体通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
其中，所述估算单元通过系统能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：信息获取单元，信息选取单元，信息估算单元和第一计算单元，其中，所述信息获取单元，用于获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；所述信息选取单元，用于选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；所述信息估算单元，用于根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内每个网络的吞吐量和功率信息；所述第一计算单元，用于根据信息估算单元估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择接入所述各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
所述估算单元通过网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：第二获取单元、查找单元和第二计算单元，其中，所述第二获取单元，用于获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；所述查找单元，用于根据所述第二获取单元获取的用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；所述第二计算单元，用于计算所述用户接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
所述装置中各个单元的功能和作用的实现过程，详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
相应的，本发明实施例还提供一种基站，其结构示意图如图5所示，所述基站5包括：处理器51，其中，所述处理器51，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率；选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
可选的，所述处理器还用于判断所述用户是否处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，所述基站还包括：收发器，所述收发器，还用于在所述处理器判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务；或者所述处理器判断所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
可选的，所述处理器通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
其中，所述处理器通过系统能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率包括：
获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
可选的，所述收发器还用于，获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；处理器通过网络能量效包括：根据所述用户的信干噪比和每个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
所述基站中收发器和处理器的功能和作用的实现过程，详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
为了便于本领域技术人员的理解，下面以具体的系统仿真实例来说明。
在该系统仿真实例中，系统中以存在两个网络UMTS和LTE为例，具体参数如表2所示，表2为系统仿真参数：
表2
系统假设：
（1）UMTS和LTE两种制式的基站共站址同覆盖。
（2）正六边形的小区，用户在小区内均匀分布。
（3）载波频率1.8GHz。
（4）长期演进基站LTE静态功率（Static power of LTE base station）=50wLTE最大传输功率（Max transmission power of LTE base station）=40wLTE中每个天线的最大传输功率（Max transmission power per antenna inLTE）=20w
基站高速分组接入HSPA的静态功率（Static power of HSPA base station）=50w
基站HSPA的最大传输功率（Max transmission power of HSPA base station）=20w
业务类型及占比：在在仿真系统中，通常使用的四种业务类型为：VoIP、FTP、WWW和Video，这四种业务类型的占比如表3所示。表3为仿真系统中四种业务类型及占比；
表3
业务类型 占比
VoIP 5%
FTP 20%
WWW 20%
Video 55%
本发明实施例中的网络选择中：在仿真中同采用以下几种算法，但并不限于此：
（1）RA-Random Algorithm：所有用户进入UMTS和LTE的概率均为50%。
（2）PBLA-Push to Best Layer Algorithm：UMTS和LTE的带宽分别为5MHz，20MHz，假设UMTS和LTE系统的最大容量分别为14.4M bps和100M bps，根据最大容量的比例，设置用户选择UMTS的概率为12.59%，选择LTE的概率为87.41%。
（3）ULA-User Load Algorithm：根据UMTS和LTE当前的业务负载进行网络选择，进入负载较低的网络。
（4）UTA-User Throughput Algorithm：根据UMTS和LTE当前可以提供的吞吐量进行选择，进入可以提供较大吞吐量的网络。
（5）IEEBA-Instant Energy Efficiency based Algorithm：根据网络的瞬时能量效率进行选择，进入瞬时能量效率大的网络。
（6）AEEBA-Average Energy Efficiency based Algorithm：根据网络的平均能量效率进行选择，进入平均能量效率大的网络。
（7）TTBA1-Traffic Type based Algorithm：根据用户的业务类型进行选择，让VoIP的用户进入UMTS，其他业务类型的用户进入LTE。
（8）TTBA2-Traffic Type based Algorithm：让FTP的用户进入LTE，其他业务类型的用户随机选择（进入UMTS和LTE的概率均为50%）。
上述八种算法对于本领域技术人员来说，已是熟知技术，在此不再赘述。
用户数
VoIP  10
FTP   40
WWW   40
Video 110
仿真结果如表4所示，表4为不同网络选择方案下的仿真结果；
表4
其中，在表4中，不同无线接入技术的类型对应的能量效率，以及对应的吞吐量分别参阅图6和图7，图6为本发明实施例提供的一种不同网络选择方案下的能效的示意图。图7为本发明实施例提供的一种不同网络选择方案下的吞吐量的示意图。
其中，如图6所示，横轴为选择的不同无线接入技术的类型（RAT selection type），纵轴为所述不同无线接入技术的类型对应的能量效率Energy efficiency(kbits/Joule)。
如图7所示，横轴为选择的不同无线接入技术的类型（RAT selection type），纵轴为所述不同无线接入技术的类型对应的吞吐量Throughput(M bps)。
在该图6和图7中，1表示RA，2表示PBLA，3表示ULA，4表示UTA，5表示，IEEBA，6表示AEEBA，7表示，TTBA1，8表示TTBA2。
从图6可以看出，IEEBA，AEEBA和UTA的能效明显高于TTBA1，TTBA2，RA，PBLA和ULA的网络选择方案，因此，选择正确的网络方案对于提高系统的能效非常重要。同时从图7可以看出，IEEBA，AEEBA和UTA的吞吐量也不错；而ULA和TTBA2的吞吐量虽高，但能效不太理想。另外，从TTBA1和TTBA2的能效差异可以看出，如何对业务类型进行分流、让何种类型的业务进入LTE对与基于业务类型的网络选择有较大的影响。
在本发明实施例中，UE可以为以下任意一种，可以是静态的，也可以是移动的，静止的UE具体可以包括为终端（terminal）、移动台（mobile station）、用户单元（subscriber unit）或站台（station）等，移动的UE具体可以包括蜂窝电话（cellularphone）、个人数字助理（PDA，personal digital assistant）、无线调制解调器（modem），无线通信设备、手持设备（handheld）、膝上型电脑（laptop computer）、无绳电话（cordless phone）或无线本地环路（WLL，wireless local loop）台等，上述UE可以分布于整个无线网络中。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种网络选择方法,其特征在于，包括：
在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；
估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率；
选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
2.根据所述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务包括：
如果所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，则利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
3.根据所述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务包括：
如果所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，则通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
4.根据所述权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
5.根据所述权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于系统能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；
选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；所述第一传输时间段至少包括一个TTI；
根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；
根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择接入各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
6.根据所述权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于网络能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；
计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
7.一种网络选择装置,其特征在于，包括：
确定单元，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；
估算单元，用于估算所述用户选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率；
选择单元，用于选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
8.根据所述权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择单元包括：
判断单元，用于判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络；
第一传输单元，用于在所述判断单元判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
9.根据所述权利要求8所述的装置，其特征在于，所述选择单元还包括：
通知单元，用于在所述判断单元判断所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络；
第二传输单元，用于在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
10.根据所述权利要求7至9任一项所述的装置，其特征在于，所述估算单元具体通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
11.根据所述权利要求10所述的装置，其特征在于，所述估算单元通过系统能量效率预测方式估算所述用户在接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
信息获取单元，用于获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；
信息选取单元，用于选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；
信息估算单元，用于根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；
第一计算单元，用于根据信息估算单元估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择接入各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
12.根据所述权利要求10所述的装置，其特征在于，所述估算单元通过网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率，包括：
第二获取单元，用于获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
查找单元，用于根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；
第二计算单元，用于计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
13.一种基站，其特征在于，包括：
处理器，用于在用户发起业务或传输业务时，确定满足所述用户需求的各个网络；估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率；选择能使所述系统的平均能量效率达到预设阈值的网络为所述用户服务。
14.根据所述权利要求13所述的基站，其特征在于，所述处理器还用于判断所述用户是否处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络，所述基站还包括：
收发器，还用于在所述处理器判断所述用户处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务；或者所述处理器判断所述用户没有处于所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，通知所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络，并在所述用户切换至所述平均能量效率达到预设阈值的网络后，利用所述平均能量效率达到预设阈值的网络传输所述用户的业务。
15.根据所述权利要求13或14所述的基站，其特征在于，所述处理器通过系统能量效率预测方式或网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率。
16.根据所述权利要求15所述的基站，其特征在于，所述处理器通过系统能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率包括：
获取每个传输时间间隔TTI内各个网络的吞吐量和功率信息；选取第一传输时间段内的吞吐量和功率信息；根据选取的所述吞吐量和功率信息，估算出所述用户的第二传输时间段内各个网络的吞吐量和功率信息；根据估算出的所述吞吐量和功率信息分别计算，所述用户在选择各个网络后，系统在所述用户的第二传输时间段内传输业务的平均能量效率。
17.根据所述权利要求15所述的基站，其特征在于，
所述收发器还用于，获取所述用户的信干噪比，以及各个网络的负载；
所述处理器通过网络能量效率预测方式估算所述用户在选择接入各个网络后，系统在传输业务期间的平均能量效率包括：
根据所述用户的信干噪比和各个网络的负载查找预设网络能量效率表，得到所述各个网络的能量效率；计算所述用户选择接入各个能量效率最高或较高的网络后，系统在业务传输期间的平均能量效率。
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