CN104684006B - 小区密度控制设备和方法、小区控制设备及无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

用于控制无线通信系统中的小区密度的设备和方法，用于控制小区工作状态切换的设备以及无线通信系统。用于控制无线通信系统中的小区密度的设备包括：系统能量效率度量确定装置，被配置为根据系统的当前网络状态，从用于衡量系统的能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于该无线通信系统的系统能量效率度量；目标密度确定装置，被配置为根据所确定的系统能量效率度量确定无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率；以及调节指示装置，被配置为启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。

Description

小区密度控制设备和方法、小区控制设备及无线通信系统
技术领域
本申请一般涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于控制无线通信系统中的小区密度的设备和方法、用于控制小区工作状态切换的设备、以及包括上述设备的无线通信系统。
背景技术
近来，基于绿色节能技术的可持续发展策略已经成为各国政府、企业界与学术界的普遍共识。日益发展的通信技术在为人们的生活带来便捷的同时，用于支持通信的核心网设备、接入网设备以及终端的耗能所产生的碳足迹在全球温室气体的排放量中占据不小的比重，而其中基站设备的耗能约占整个通信系统的60％～70％。从节能的角度来说，希望减少通信系统能量消耗。另一方面，能耗的减少不应以用户通信质量的显著降低为代价。因此，如何提高基站设备的能量效率成为了一个关键问题。小区密度作为网络规划中一项关键指标，对整个通信系统的能量效率有至关重要的作用。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本申请的一个实施例，提供一种用于控制无线通信系统中的小区密度的设备，包括：系统能量效率度量确定装置，被配置为根据无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量无线通信系统的系统能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于无线通信系统的系统能量效率度量；目标密度确定装置，被配置为根据所确定的系统能量效率度量确定无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率；以及调节指示装置，被配置为启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，选择单位比特能耗(EPB)作为系统能量效率度量；并且/或者在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，选择单位覆盖面积能耗(PPA)作为系统能量效率度量。
根据本申请的另一个实施例，提供一种用于控制无线通信系统中的小区密度的方法，包括步骤：根据无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量无线通信系统的系统能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于无线通信系统的系统能量效率度量；根据所确定的系统能量效率度量确定无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率；以及启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，选择EPB作为系统能量效率度量；并且/或者在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，选择PPA作为系统能量效率度量。
根据本申请的又一个实施例，提供一种用于控制小区工作状态切换的设备，包括：通信装置，被配置为接收来自上述用于控制无线通信系统中的小区密度的设备的小区工作状态调节指示；以及控制装置，被配置为根据小区工作状态调节指示，切换相应小区的工作状态。
根据本申请的另一个实施例，提供一种无线通信系统，包括：上述用于控制无线通信系统中的小区密度的设备；以及上述用于控制小区工作状态切换的设备。
利用根据本申请实施例的设备和方法，通过合理调整小区密度，使得能够在保证用户服务质量的同时减少无线通信系统的能量消耗。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
图1是示出根据本申请实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备的配置示例的框图；
图2是示出根据本申请一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备的配置示例的框图；
图3是示出根据本申请另一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备的配置示例的框图；
图4是示出根据本申请又一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备的配置示例的框图；
图5是示出根据本申请实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的方法的过程示例的框图；
图6是示出根据本申请一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的方法的过程示例的框图；
图7是示出根据本申请另一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的方法的过程示例的框图；
图8是示出根据本申请又一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的方法的过程示例的框图；
图9是示出根据本申请实施例的用于控制小区工作状态切换的设备的配置示例的框图；
图10是示出根据本申请一个实施例的用于控制小区工作状态切换的设备的配置示例的框图；
图11是示出根据本申请另一个实施例的用于控制小区工作状态切换的设备的配置示例的框图；
图12是示出根据本申请又一个实施例的用于控制小区工作状态切换的设备的配置示例的框图；
图13是示出根据本申请实施例的无线通信系统的配置示例的框图；以及
图14是示出实现本申请的方法和设备的计算机的示例性结构的框图。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
如图1所示，根据本申请实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备100包括系统能量效率度量确定装置110、目标密度确定装置120以及调节指示装置130。
系统能量效率度量确定装置110被配置为根据无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量无线通信系统的系统能量效率的两个或更多个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于无线通信系统的系统能量效率度量。
可以利用多种能量效率度量来衡量系统的能量效率，例如，可以采用单位比特能耗(energy per bit，EPB)或单位覆盖面积能耗(power per area,PPA)作为能量效率度量。EPB是指系统提供的通信传输中单位比特所消耗的能量，可以通过系统总能耗除以系统总的通信吞吐量来计算EPB。PPA是指系统所服务的单位覆盖面积所需的能耗，可以通过系统总能耗除以系统覆盖的总面积了计算PPA。此外，也可以采用其他的能量效率度量，例如用于系统所服务的每个用户的平均能耗，等等。
虽然各种能量效率度量都能够用来衡量系统的能量效率，但是在不同的系统工作状态和服务需求下，可以采用相应的能量效率度量以提供更加适合系统工作状态和服务需求的能量效率指标。
例如，本申请的发明人认识到，在网络繁忙程度较高的情况下，希望能用尽可能少的能量传输尽可能多的比特数，在这种情况下采用EPB来衡量系统能量效率是比较合理的。然而在网络负载较轻的情况下，系统的总体流量较轻，但不代表此时的能量效率高，我们期望用尽可能低的传输能量覆盖更广大的区域，因此在网络负载较轻的情况下，与EPB相比，更适合采用PPA作为能量效率指标。
因此，根据本申请实施例，系统能量效率度量确定装置110根据当前网络状态来对系统能量效率度量进行选择，以确定更适合当前网络状态的能量效率指标，以用于后续对小区密度的优化目标的确定。其中，可以根据网络状态的实时变化而对能量效率度量进行动态选择，从而能够及时地更新小区密度的优化目标，并做出相应调整。
根据一个实施例，系统能量效率度量确定装置110所依据的网络状态包括反映网络繁忙程度的参数。例如，网络状态可以包括网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度中至少之一。其中，网络容量高、网络差错率高、帧使用率高和用户密度高反映了网络繁忙程度高，而网络容量低、网络差错率低、帧使用率低和用户密度低反映了网络繁忙程度低。
根据一个实施例，系统能量效率度量确定装置可以被配置为在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，选择EPB作为系统能量效率度量。例如，当网络容量、网络差错率、帧使用率或用户密度高于相应预定阈值的情况下，选择EPB。另外，系统能量效率度量确定装置可以被配置为在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，选择PPA作为系统能量效率度量。例如，当网络容量、网络差错率、帧使用率或用户密度低于相应预定阈值的情况下，选择PPA。
另外，在选择EPB和选择PPA作为系统能量效率度量时所参考的网络繁忙程度的相应预定水平之间可以存在迟滞量，以避免当网络繁忙程度出现波动时系统能量效率度量确定装置在选择EPB和选择PPA之间频繁切换。
目标密度确定装置120被配置为根据系统能量效率度量确定装置110确定的系统能量效率度量，确定无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率。
除非另外指明，本文中所提到的“小区密度”是指在无线通信系统中部署的各小区中处于工作状态以提供通信服务的小区的密度。在运营商网络建立设计阶段确定作为硬件设施部署的各小区，而本申请的方案用于通过指示相应小区调节器工作状态，例如开启或关闭，来调节处于工作状态下的小区的密度。
系统能量效率受到小区密度的影响，在采用不同的系统能量效率度量的情况下，小区密度与系统能量效率之间的关系相应地有所不同。在系统能量效率度量确定装置110确定了适合于当前系统状况的系统能量效率度量的情况下，目标密度确定装置120可以根据与所选择的系统能量效率度量相对应的预定关系来确定在所选择的能量效率度量下使得系统能量效率高于当前系统能量效率的小区密度作为目标小区密度。其中，小区密度与系统能量效率之间的对应关系例如可以是按照后面详细说明的方式预先确定的。
调节指示装置130被配置为启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近目标密度确定装置120所确定的目标密度。
这里，“接近目标密度”是指朝着目标密度的方向调节当前小区密度，使得调节后的小区密度比调节前更靠近目标密度。根据系统的实际状况和服务需求(例如有些小区由于特殊原因不能关闭)，不一定能够通过调节小区的工作状态来实际达到所确定的目标小区密度，但是只要能够比调节前更接近目标密度就能够获得能量效率的提高。
由调节指示装置130启动的小区工作状态调节过程可以包括：确定为使小区密度接近目标密度而需要关闭或开启的小区的数量以及具体的待关闭小区或待开启小区；指示相应小区执行工作状态切换。上述小区工作状态调节过程可以由小区密度控制设备100执行或者由其他的设备执行。在小区工作状态调节过程由其他的设备执行的情况下，调节指示装置130可以将所确定的目标密度以及启动工作状态调整过程的指示提供给该其他设备。
另外，小区工作状态调节过程可以由小区密度控制设备100和另外的设备共同完成。例如，小区密度控制设备100可以包括用于确定待开启或待关闭小区的装置(如后面将要说明的)。在确定了所要调整的小区的情况下，小区密度控制设备100可以将小区工作状态调节指示发送给另外的小区工作状态控制设备，例如后面将要描述的作为本申请另一实施例的用于控制小区工作状态切换的设备，并由该设备对相应小区的基站进行控制，以使得系统中的小区密度更接近目标密度。
需要指出，根据本申请的一些实施例，上述用于控制无线通信系统中的小区密度的设备100中所包含的各个部件可以分布式的设置于不同的实体中，例如设备100也可以包括仅用于确定无线通信系统中的目标小区密度的设备，换句话说，根据本申请实施例的设备可以不包括调节指示装置。在这种情况下，该设备通过系统能量效率度量确定装置和目标密度确定装置确定目标小区密度，该目标小区密度可以被提供给其他设备，并由其他设备来启动小区工作状态调节过程。在这种情况下，本申请还揭露一种用于指示小区密度调节的设备，包括目标密度接收装置，被配置为从上述用于控制无线通信系统中的小区密度的设备100接收待调节区域的小区的目标密度，以及，调节指示装置，被配置为启动小区工作状态调节过程，以使得待调节区域中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。该用于指示小区密度调节的设备还可以包括待调节小区确定装置，被配置为在所接收的目标密度低于当前小区密度的情况下，确定待关闭的小区(例如根据各个开启的小区的用户数量、业务量、业务类型、对周边小区的干扰等确定)，以及在所接收的目标密度高于当前小区密度的情况下，确定待开启的小区(例如根据各个关闭的小区周边小区的负载、受到的干扰等确定)。相应的，本申请还提供一种用于控制小区工作状态切换的设备，包括通信装置，被配置为接收来自上述用于指示小区密度调节的设备的小区工作状态调节指示，以及控制装置，被配置为根据所述小区工作状态调节指示，切换相应小区的工作状态。根据本申请实施例的设备通过根据无线通信系统的当前网络状态选择适合的系统能量效率度量，相应地确定适合的小区目标密度，并对网络中的小区的工作状态进行调整，使得能够以符合当前网络状况的方式调节小区密度，从而实现更为合理的节能优化。
接下来，参照图2说明根据本申请一个实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备。
用于控制无线通信系统中的小区密度的设备200包括系统能量效率度量确定装置210、目标密度确定装置220、调节指示装置230以及预定关系确定装置240。其中，系统能量效率度量确定装置210和调节指示装置230的配置与以上结合图1说明的相应装置类似，在此省略其详细说明。
预定关系确定装置240被配置为确定小区密度与基于各个系统能量效率度量的系统能量效率间的预定关系。
目标密度确定装置220被配置为根据系统能量效率度量确定装置210所确定的系统能量效率度量，从预定关系确定装置240确定的预定关系中选择相应的预定关系，并根据该预定关系计算使得系统能量效率最高的小区密度作为目标密度。
预定关系确定装置240可以通过多种方式确定小区密度与能量效率的对应关系，例如，可以根据不同小区密度下的实际能量效率的历史数据来进行对应关系的拟合或者直接将小区密度与能量效率的历史数据的映射关系作为参考对应关系。其中，针对每种能量效率度量确定相应的预定关系。
此外，预定关系确定装置240可以获取通过对系统进行建模而推导出的能量效率与小区密度的预定关系。类似地，针对每种能量效率度量确定相应的预定关系。
作为示例，下面对通过采用随机几何法对系统进行建模来得到小区密度与系统能量效率间的预定关系的过程进行具体说明。
假设系统中的小区采用同构的三小区蜂窝网模型。将小区的空间分布使用同构的泊松点过程(Poisson Point Process,PPP)进行建模，用PPP(λm)表示，其中λm是小区密度。用户的空间分布同样使用同构的泊松点过程PPP(μm)表示，μm是用户密度，并且以W表示系统带宽。
每个小区的能量消耗模型如下式所示：
Pmp＝ampPmtx+bmp 等式(1)
其中，Pmp是小区功率消耗总量、amp是功放系数、pmtx是平均发射功率、bmp是偏移量(反映了用于信号处理，站点散热等功率消耗)。
信号传播模型如下所示：
Pmrx＝d-αhPmtx 等式(2)
其中，Pmrx是小区接收功率，d是收发机距离，α是路损系数，h反映多径衰落指数。
由此可以定义用户u在小区m中的信干噪比SINR(u,m)为
其中，σ是噪声。
将数据传输成功的概率Pm定义为为SINR值大于某个阈值的概率，即：
Pm＝P(SINR(u,m)＞tm) 等式(4)
其中tm是SINR阈值。
定义小区覆盖率CPm为目标SINR高于某个阈值tm的小区平均比例，由此定义我们可知CPm＝Pm。
根据随机几何理论，由等式(1)以得到系统吞吐量C(λm,α)为
由此可以得到系统能量效率EPB(λm,α)为
由等式(2)得到Pm为：
由此可以得到系统能量效率PPA(λm,α,tm)为
由此能够得到系统能量效率EPB和PPA与小区密度λm的对应关系。其中，等式(6)表示在采用EPB作为系统能量效率度量的情况下小区密度与系统能量效率的关系，等式(8)表示在采用PPA作为系统能量效率度量的情况下小区密度与系统能量效率的关系。
预定关系确定装置240可以获取以上述方式得出的预定关系，而目标密度确定装置220可以根据系统能量效率度量确定装置210所确定的能量效率度量，例如EPB或PPA，来按照相应预定关系(例如，如等式6或等式8表示的预定关系)计算使得系统能量效率最高的小区密度作为目标密度。
接下来，仍以上述预定关系为例，说明根据预定关系确定小区目标密度的示例方式。
在采用EPB作为能量效率度量的情况下，为便于描述，定义
则系统容量C(λm,α)可重写为：
系统容量C(λm,α)对λm求导，得到：
为求得使得EPB(λm,α)最小的λm值，将EPB(λm,α)对λm求导，并令该导数为0：
由此可得：
为了简化工程实现，可以令n＝2，则可获得优化的小区密度λm_opt为：
另外，在采用PPA作为系统能量效率度量的情况下，令
将PPA(λm,α,tm)对λm求导并令其导数为0：
可得优化的小区密度λm_opt为
目标密度确定装置220可以根据所选择的能量效率度量，来根据例如等式9或等式10确定预期能够使系统能量效率最高的小区目标密度。
本申请不限于上述具体示例，也可以采用其他具体方式(例如，如“T.Q.S.Quek,W.C.Cheung,and M.Kountouris.Energy efficiency analysis of two-tierheterogeneous network.European Wireless,April,2011”中所描述的方式)得出小区密度与系统能量效率的预定关系，以及根据预定关系确定目标密度。
在上述示例中可以看出，在选择了EPB作为系统能量效率度量的情况下，目标密度与系统中的用户密度μm(其被包含在等式9的H中)有关，相应地，目标密度确定装置可以根据系统中的用户密度来确定小区目标密度。在选择了PPA作为系统能量效率度量的情况下，目标密度与系统中预设的信干噪比阈值tm(其被包含在等式10的l中)有关，相应地，目标密度确定装置可以根据系统中预设的信干噪比阈值来确定小区目标密度。
在上述示例中还可以看出，在选择了EPB或PPA作为系统能量效率度量的情况下，小区目标密度还可以与系统中的小区发射功率和路损系数有关。相应地，目标密度确定装置可以根据小区发射功率和路损系数来确定小区目标密度。
如图3所示，根据本申请一个实施例的用于确定小区密度的设备300包括系统能量效率度量确定装置310、目标密度确定装置320、调节指示装置330以及小区参数收集装置340。其中，系统能量效率度量确定装置310和调节指示装置330的配置与以上说明的相应装置类似，在此省略其详细说明。
小区参数收集装置340被配置为收集用于确定目标密度的参数，这些参数可以包括小区的发射功率、用户密度、路损系数和信干燥比阈值中的一个或多个。
相应地，目标密度确定装置320可以基于小区参数收集装置340收集的参数，根据预定关系确定目标密度。
小区参数收集装置340可以通过多种方式收集上述参数，例如，可以通过与各小区链接，直接获取各个小区的参数；或者，通过由各小区上报来获取参数。
与系统能量效率度量的动态选择类似，根据本申请的一个实施例，目标密度确定装置也可以根据系统的当前状况动态地更新所确定的目标密度。例如，目标密度确定装置可以被配置为按照预定触发方式更新目标密度，触发方式可以包括周期性地自动更新或根据预定指令更新。
相应地，调节指示装置启动小区工作状态调节过程以接近所更新的目标密度。
接下来，参照图4说明根据本申请一个实施例的用于确定小区密度的设备。
用于确定小区密度的设备400包括系统能量效率度量确定装置410、目标密度确定装置420、调节指示装置430以及待调节小区确定装置440。其中，系统能量效率度量确定装置410、目标密度确定装置420和调节指示装置430与以上说明的相应装置类似，在此省略其详细说明。
待调节小区确定装置440被配置为在目标密度确定装置420所确定的目标密度低于当前小区密度的情况下，确定待关闭的小区；而在所确定的目标密度高于当前小区密度的情况下，确定待开启的小区。
通常情况下，在小区密度增大时，能量效率(例如EPB和PPA)会随之减小，但是在某些情况下，例如当小区密度增加到一定程度后，能量效率有可能会随着小区密度的增加而增加。
待调节小区确定装置440可以根据多种具体规则来确定待调节的小区，例如，在目标密度低于当前小区密度的情况下，待调节小区确定装置440可以根据小区的用户数量来确定待关闭小区。具体地，可以将用户数量较少的小区确定为待关闭小区。此外，也可以考虑其他指标来进行该确定，例如可以考虑服务的优先级。另外，也可以优先将小区密度较大的区域内的小区作为待关闭小区。
在目标密度高于当前小区密度的情况下，待调节小区确定装置440可以根据处于关闭状态下的小区内的可能用户数量、小区局部密度等因素确定待开启小区。例如，优先将潜在的用户数量较多的小区或者小区密度较低的区域内的小区确定为待开启小区。
接下来，说明根据本申请实施例的用于控制无线通信系统中的小区密度的方法。
如图5所示，在步骤S510，根据无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量无线通信系统的系统能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于该无线通信系统的系统能量效率度量。
如前所述，可以从单位比特能耗EPB以及单位覆盖面积能耗PPA中选择当前网络状态的能量效率度量。
网络状态可以包括指示网络繁忙程度的指标，例如网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度。
在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，例如网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度高于相应预定阈值，则选择耗EPB作为系统能量效率度量。在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，例如网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度低于相应预定阈值，可以选择单位覆盖面积能耗PPA作为系统能量效率度量。
如前所述，可以引入迟滞量，以避免当网络繁忙程度出现波动时在选择EPB和选择PPA之间频繁切换。
在步骤S520，根据所确定的系统能量效率度量确定无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率。
在步骤S530，启动如前所述的小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。
根据本申请实施例的方法通过根据无线通信系统的当前网路状态相应地确定适合的小区目标密度，从而有助于实现更为合理的节能优化。
在确定目标密度的过程中，可以依据小区密度与系统能量效率的预定关系。如图6所示，根据本申请一个实施例的小区密度确定方法还包括步骤S612：确定小区密度与基于各个系统能量效率度量的系统能量效率间的预定关系。
如前所述，可以通过多种方式确定小区密度与能量效率的对应关系，例如，可以采用上述对系统进行建模的方式(例如采用随机几何法对系统进行建模)，或者基于历史数据进行拟合的方式，等等。
步骤S612可以在确定系统能量度量的步骤S612之前或之后进行，或者步骤S612可以与步骤S610并行地进行。
在步骤S620，根据在步骤S610中确定的系统能量效率度量和在步骤S612中确定的预定关系，确定小区的目标密度。其中，根据所确定的系统能量效率度量选择相应的预定关系，并可以根据该预定关系计算使得系统能量效率最高的小区密度作为目标密度。
具体地，参照上述等式9和等式10，在选择了EPB作为系统能量效率度量的情况下，可以根据系统中的用户密度来确定目标密度；在选择了PPA作为系统能量效率度量的情况下，可以根据系统中预设的信干噪比阈值来确定目标密度。此外，还根据系统中的小区发射功率和路损系数来确定目标密度。
接下来，在步骤S630中启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度。
图7示出了根据本申请实施例的动态更新所确定的目标密度的方法的示例过程。
在步骤S710，根据当前网络状态，动态选择系统能量效率度量。网络状态可以包括指示网络繁忙程度的上述参数。
在步骤S720，基于动态选择的系统能量效率度量，更新目标密度。
在步骤S730，发出调节系统中小区的工作状态的指令以期达到所更新的目标密度。
可以按照预定触发方式开始图7中的过程，触发方式可以包括周期性地自动更新或根据预定指令更新。
图8示出了根据本申请一个实施例的方法的过程示例。
在步骤S810，根据当前网络状态确定系统能量效率度量。
在步骤S820，确定目标密度。
当目标密度低于当前密度的情况下(S830中的“Y”)，确定待关闭的小区(S832)，例如可以根据小区的用户数量、小区局部密度等因素确定待关闭小区。
在当目标密度高于当前密度的情况下(S830中的“N”)，确定待开启的小区(S834)。可以根据处于关闭状态下的小区内的潜在用户数量、小区局部密度等因素确定待开启小区。
在步骤S840，发出小区工作状态调节指示。
根据本申请的另一方面，提供一种用于控制小区工作状态切换的设备。
如图9所示，用于控制小区工作状态切换的设备900包括通信装置910以及控制装置920。
通信装置910被配置为接收来自上述根据本申请实施例的用于确定小区密度的设备的小区工作状态调节指示。
控制装置920，被配置为根据通信装置910接收到的小区工作状态调节指示，切换相应小区的工作状态。
在某些情况下，控制装置920可以拒绝调节相应小区的工作状态。例如，当接收到关闭小区的指示，而相应小区不能被关闭(例如由于其中的用户无法切换到其他小区)，或者当接收到开启小区的指示，而相应小区不能被开启(例如由于故障或维护的原因)。在这种情况下，控制装置920可以通知通信装置910将拒绝结果/原因反馈给发送指令的小区密度确定设备，以便小区密度确定设备可以发出针对其他小区的小区工作状态调节指示。
在需要关闭小区的情况下，需要将待关闭小区中的用户切换到其他小区以使得用户能够继续获得通信服务。相应地，如图10所示，根据一个实施例，用于控制小区工作状态切换的设备1000包括通信装置1010以及控制装置1020。控制装置1020包括用户切换装置1022，被配置为在通信装置1010收到关闭相应小区的小区工作状态调节指示的情况下，通知相应小区的用户切换至其他小区。
当相应小区的用户能够切换到其他小区的情况下，控制装置1020可以在用户切换完成之后向相应小区发出关闭小区的指示。当相应小区中存在不能切换到其他小区的用户的情况下，通信装置1010例如可以向相应小区密度确定设备报告该小区无法关闭，以便小区密度确定设备可以向其他小区发出小区工作状态调节指示。
然而，在某些情况下，例如在接收到强制关闭小区的指令(例如系统急需降低能耗)的情况下，即使相应小区中存在无法切换到其他小区的用户，控制装置1020也可以强行关闭该小区。
此外，根据本申请实施例的用于确定小区密度的设备用来确定目标密度的小区参数可以是由根据本申请实施例的用于控制小区工作状态切换的设备提供的。如图11所示，根据一个实施例，用于控制小区工作状态切换的设备1100包括通信装置1110以及控制装置1120，通信装置1110包括小区参数报告装置1112，被配置为向相应的用于确定小区密度的设备发送设备1100所控制的小区的发射功率、用户密度、路损系数和信干燥比阈值中的一个或多个，从而相应小区密度确定设备能够确定小区的目标密度。
另外，根据本申请实施例的用于确定小区密度的设备用来确定待调整小区的参数可以是由根据本申请实施例的用于控制小区工作状态切换的设备提供的。如图12所示，根据一个实施例，用于控制小区工作状态切换的设备1200包括通信装置1210以及控制装置1220，通信装置1210包括用户数量报告装置1212，被配置为向相应的用于确定小区密度的设备发送设备1200所控制的小区的用户数量，从而相应小区密度确定设备能够参考该数据确定待调整小区。
根据本申请的另一方面，提供一种无线通信系统。
如图13所示，根据本申请实施例的无线通信系统包括上述根据本申请实施例的用于确定小区密度的设备1310以及上述根据本申请实施例的用于控制小区工作状态切换的设备1320。设备1310根据网络状态确定目标密度，将指令发送至设备1320，设备1320根据所接收到的指令对相应基站进行控制。
其中，用于控制无线通信系统中的小区密度的设备1310以及用于控制小区工作状态切换的设备1320可以被设置在系统中的基站或核心网实体(未示出)中。或者，确定设备1310可以被分散地布置在核心网实体和基站中，例如，确定设备1310可以被布置在核心网实体侧，控制设备1320可以被布置在基站侧。
另外，系统1300可以包括多个控制设备1320(未示出)，其分别被布置在各个基站(在一个控制设备控制一个基站的情况下)或分别被布置在一部分基站(在一个控制设备可以控制多个基站的情况下)处，用于接收来自确定设备1310的指令并控制相应的一个或多个基站。
作为示例，上述方法的各个步骤以及上述装置的各个组成模块和/或单元可以实施为软件、固件、硬件或其组合。在通过软件或固件实现的情况下，可以从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图14所示的通用计算机1400)安装构成用于实施上述方法的软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。
在图14中，运算处理单元(即CPU)1401根据只读存储器(ROM)1402中存储的程序或从存储部分1408加载到随机存取存储器(RAM)1403的程序执行各种处理。在RAM 1403中，也根据需要存储当CPU 1401执行各种处理等等时所需的数据。CPU 1401、ROM 1402和RAM1403经由总线1404彼此链路。输入/输出接口1405也链路到总线1404。
下述部件链路到输入/输出接口1405：输入部分1406(包括键盘、鼠标等等)、输出部分1407(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分1408(包括硬盘等)、通信部分1409(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分1409经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器1410也可链路到输入/输出接口1405。可拆卸介质1411比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1410上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1408中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1411安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图14所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1411。可拆卸介质1411的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 1402、存储部分1408中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。
相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以用相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在上述实施例和示例中，采用了数字组成的附图标记来表示各个步骤和/或单元。本领域的普通技术人员应理解，这些附图标记只是为了便于叙述和绘图，而并非表示其顺序或任何其他限定。
此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。
尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims (23)

1.一种用于控制无线通信系统中的小区密度的设备，包括：
系统能量效率度量确定装置，被配置为根据所述无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量所述无线通信系统的系统能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于所述无线通信系统的系统能量效率度量；
目标密度确定装置，被配置为根据所确定的系统能量效率度量确定所述无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率；以及
调节指示装置，被配置为启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度，
其中，所述系统能量效率度量确定装置被配置为：
在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，选择单位比特能耗EPB作为系统能量效率度量；并且/或者
在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，选择单位覆盖面积能耗PPA作为系统能量效率度量。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括预定关系确定装置，被配置为确定小区密度与基于各个系统能量效率度量的系统能量效率间的预定关系。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述目标密度确定装置被配置为根据所确定的系统能量效率度量选择相应的预定关系，并根据该预定关系计算使得系统能量效率最高的小区密度作为所述目标密度。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述网络状态包括网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度中至少之一。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括小区参数收集装置，被配置为收集小区的发射功率、用户密度、路损系数和信干噪比阈值中的一个或多个。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，在选择了单位比特能耗EPB的情况下，所述目标密度确定装置根据系统中的用户密度来确定所述目标密度。
7.根据权利要求5所述的设备，其中，在选择了单位覆盖面积能耗PPA的情况下，所述目标密度确定装置根据系统中预设的信干噪比阈值来确定所述目标密度。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，所述目标密度确定装置还根据系统中的小区发射功率和路损系数来确定所述目标密度。
9.根据权利要求2所述的设备，其中，小区密度与系统能量效率间的所述预定关系是通过采用随机几何法对所述系统进行建模而得到的。
10.根据权利要求1所述的设备，还包括：
待调节小区确定装置，被配置为在所确定的目标密度低于当前小区密度的情况下，确定待关闭的小区，以及在所确定的目标密度高于当前小区密度的情况下，确定待开启的小区。
11.一种用于控制无线通信系统中的小区密度的方法，包括步骤：
根据所述无线通信系统的当前网络状态，从用于衡量所述无线通信系统的系统能量效率的至少两个系统能量效率度量中进行动态选择，以确定适用于所述无线通信系统的系统能量效率度量；
根据所确定的系统能量效率度量确定所述无线通信系统中小区的目标密度，其中，在该系统能量效率度量下，该目标密度的系统能量效率高于当前系统能量效率；以及
启动小区工作状态调节过程，以使得调节后系统中提供服务的小区的密度接近所确定的目标密度，
其中，在网络繁忙程度高于预定水平的情况下，选择单位比特能耗EPB作为系统能量效率度量；并且/或者
在网络繁忙程度低于预定水平的情况下，选择单位覆盖面积能耗PPA作为系统能量效率度量。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：确定小区密度与基于各个系统能量效率度量的系统能量效率间的预定关系。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，根据所确定的系统能量效率度量选择相应的预定关系，并根据该预定关系计算使得系统能量效率最高的小区密度作为所述目标密度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述网络状态包括网络容量、网络差错率、帧使用率以及用户密度中至少之一。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在选择了单位比特能耗EPB作为系统能量效率度量的情况下，根据系统中的用户密度来确定所述目标密度。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，在选择了单位覆盖面积能耗PPA作为系统能量效率度量的情况下，根据系统中预设的信干噪比阈值来确定所述目标密度。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，还根据系统中的小区发射功率和路损系数来确定所述目标密度。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，小区密度与系统能量效率间的所述预定关系是通过采用随机几何法对所述系统进行建模而得到的。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所确定的目标密度低于当前小区密度的情况下，确定待关闭的小区，以及
在所确定的目标密度高于当前小区密度的情况下，确定待开启的小区。
20.一种用于控制小区工作状态切换的设备，包括：
通信装置，被配置为接收来自如权利要求1-10中任一项所述的设备的小区工作状态调节指示；以及
控制装置，被配置为根据所述小区工作状态调节指示，切换相应小区的工作状态。
21.根据权利要求20所述的设备，所述通信装置还包括：小区参数报告装置，被配置为发送所述用于控制小区工作状态切换的设备控制的小区的发射功率、用户密度、路损系数和信干噪比阈值中的一个或多个至如权利要求1-10中任一项所述的设备。
22.一种无线通信系统，包括：
如权利要求1-10中任一项的用于控制无线通信系统中的小区密度的设备；以及
如权利要求20或21的用于控制小区工作状态切换的设备。
23.根据权利要求22所述的无线通信系统，其中，所述用于控制无线通信系统中的小区密度的设备以及所述用于控制小区工作状态切换的设备被设置或分布在所述系统中的基站或核心网实体中。
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