CN105323830B - 节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置 - Google Patents

节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置，其中，该节能补偿方法包括：在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态。通过本发明，解决了相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，具备非常高的可行性，并且能够避免覆盖冲突，实现了无线网络节能。

Description

节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置。
背景技术
随着全球能源的大量消耗，绿色节能的需求越来越重要。对于占能源消耗比例较大的通信业也不例外，特别是移动通信中的基站，其能耗占到移动通信系统的70％以上，因此基站的节能尤为关键。
针对基站的节能，有单个基站局部的节能技术，如载波级、通道级、时隙节能(如TD-SCDMA)、符号级节能等(如LTE)。对于基站粒度的节能(某些基站处于休眠状态)，一般的技术采取业务量低的基站休眠，其它基站实现对休眠基站原覆盖区域的补偿覆盖。
事实上，目前基站粒度的节能在实施上存在相当大的困难，主要体现在：目前全球部署的基站很难灵活的实现覆盖范围的调整，当一个基站休眠时，也就很难调整其它基站的覆盖范围来补偿休眠基站。一个基站调整覆盖范围可以有几种方式，调整功率、调整天线下倾角、调整天线挂高。调整天线挂高需要重新施工，显然不具备可行性。部分基站的天线有电调功能，因此具备电调天线的基站可以通过调整下倾角来调整覆盖范围。另外3G、4G基站可以通过调整广播信道的功率来提升覆盖范围，但业务信道的功率裕量并不大。因此，无论调整功率还是调整下倾角，大范围调整基站覆盖范围的空间比较小，因此当一个基站休眠时，往往需要由几个基站来补偿。另外的问题，就是补偿基站扩大覆盖范围时，除了补偿休眠基站外，覆盖范围也会扩大到其它非休眠基站，实际网络很复杂，这种情况几乎是必然是存在的，在同频组网的系统里会造成严重的干扰。
在相关技术中，判断一个基站是否关闭(休眠)，依据是该基站自身的业务量是否低于某个门限，低于门限时该站关闭。然后该基站原覆盖区域由其它站来补偿。该方法存在一定的限制：补偿基站对休眠站进行补偿时，一般情况下补偿基站的补偿覆盖能力也会波及该休眠站之外的其它基站，所述其它基站处于工作状态时，会导致覆盖冲突，如何避免该种覆盖冲突，则在相关技术中没有提及。
大规模多入多出(Massive MIMO)基站，其天线采用大规模阵列天线，水平和垂直面均有多个端口开放给有源通道，可以实现水平和垂直面灵活的波束赋形。
针对相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，本发明提供了一种节能补偿方法、节能补偿恢复方法及装置，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种节能补偿方法，包括：在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态。
优选地，在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合包括：分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合。
优选地，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合包括：将所述多个备选节能基站组合中，补偿覆盖业务量最小且低于第一预设门限的备选节能基站组合作为所述节能基站组合。
优选地，所述补偿覆盖业务量为所述补偿基站自身业务量及其能够补偿区域的业务量。
优选地，所述补偿基站能够补偿区域的业务量包括：能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量与能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量之和，其中，能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站全部补偿的基站自身的业务量；能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站自身的业务量乘以所述补偿基站补偿的区域面积占所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站的服务面积之比，或者，利用Massive MIMO基站的上行的赋形能力估计用户方位，统计出的能够被所述补偿基站补偿的区域的业务量。
优选地，选取所述补偿基站包括：在当前所述区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选的补偿基站。
优选地，所述预设基站包括：根据网规网优及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要。
优选地，所述方法还包括：在确定需要解除无线网络节能的情况下，将补偿覆盖业务量大于第二预设门限的补偿基站解除补偿状态，并将该补偿基站所在的节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
优选地，所述第二预设门限不大于所述补偿基站能够承载的最大业务量。
根据本发明的另一方面，提供了一种节能补偿恢复方法，包括：在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
根据本发明的再一方面，提供了一种节能补偿装置，包括：第一选取模块，用于在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；补偿模块，用于将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态。
根据本发明的再一方面，还提供了一种节能补偿恢复装置，包括：第二选取模块，用于在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；补偿恢复模块，用于将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
通过本发明，采用在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态的方式，解决了相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，具备非常高的可行性，并且能够避免覆盖冲突，实现了无线网络节能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的节能补偿方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的节能补偿装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的节能补偿恢复方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的节能补偿恢复装置的结构框图；
图5是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法的流程示意图；
图6是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法中确定备选节能基站组合的流程示意图；
图7是根据本发明优选实施例的仿真所用的单系统宏小区网络拓扑模型节能之前状态的示意图；
图8(a)是根据本发明优选实施例的补偿基站在补偿前(正常态)的广播波束的E面方向图；
图8(b)是根据本发明优选实施例的补偿基站在补偿后(补偿态)的广播波束的E面方向图；
图9(a1)是根据本发明优选实施例的仿真所用的被部分补偿区域网络拓扑模型示意图一；
图9(a2)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的H面方向图一；
图9(a3)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的E面方向图一；
图9(b1)是根据本发明优选实施例的仿真所用的被部分补偿区域网络拓扑模型示意图二；
图9(b2)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的H面方向图二；
图9(b3)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的E面方向图二；
图9(c1)是根据本发明优选实施例的仿真所用的被部分补偿区域网络拓扑模型示意图三；
图9(c2)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的H面方向图三；
图9(c3)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的E面方向图三；
图9(d1)是根据本发明优选实施例的仿真所用的被部分补偿区域网络拓扑模型示意图四；
图9(d2)是根据本发明优选实施例的被部分补偿基站的广播波束调整后的H面方向图四；
图9(d3)是根据本发明优选实施例的被部分补偿的基站的广播波束调整后的E面方向图四；
图10是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法业务量下降时节能的逻辑流程图；
图11是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法选取备选节能基站组合的逻辑流程图；
图12是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法业务量上升时解除节能的逻辑流程图；
图13是根据本发明优选实施例的仿真所用的单系统宏小区网络拓扑模型节能之后状态的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
在本实施例中，提供了一种节能补偿方法，图1是根据本发明实施例的节能补偿方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；
步骤S104，将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态。
本实施例通过上述步骤，将补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合，然后以节能基站组合为单位进行节能，由于一个节能基站组合包括了一个补偿基站所能覆盖到的全部基站，因此以节能基站组合为单位进行补偿不会波及到被补偿基站之外的正常工作的其他基站，并且以节能基站组合为单位进行节能，实现简单，解决了相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，具备非常高的可行性，并且能够避免覆盖冲突，实现了无线网络节能。
其中，步骤S102中，当业务量下降的时候，如何确定需要触发无线网络节能，在相关技术中已有很多种确定触发的方式，因此在本实施例中不再赘述。优选地，本实施例中的补偿基站及被补偿基站均可以使用大规模多入多出(Massive MIMO)基站，使用该基站进行补偿或者被补偿，便于计算及操控补偿范围，能够使得补偿效果更好。
优选地，在选取节能基站组合时，如果存在多个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站的组合，则可以分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合。
优选地，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合的方式可以为：将所述多个备选节能基站组合中，补偿覆盖业务量最小且低于第一预设门限的备选节能基站组合作为所述节能基站组合。
其中，所述补偿覆盖业务量可以为所述补偿基站自身业务量及其能够补偿区域的业务量。其具体计算方式中，所述补偿基站能够补偿区域的业务量可以包括：能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量与能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量之和，其中，能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站全部补偿的基站自身的业务量；能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站自身的业务量乘以所述补偿基站补偿的区域面积占所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站的服务面积之比，或者，利用Massive MIMO基站的上行的赋形能力估计用户方位，统计出的能够被所述补偿基站补偿的区域的业务量。需要说明的是，上述选择备选节能基站的补偿覆盖业务量在补偿前和补偿后是一致的，仅是承载的基站不同，具体地，在补偿前：由补偿基站自身覆盖区域的业务量+补偿基站能够补偿的区域的业务量，其中能够补偿区域的业务量在补偿前是由被补偿的基站承载的；而在补偿后：补偿覆盖业务量仍然是相关区域的业务量，但都是由补偿态的基站(补偿基站)承载的。
作为一种优选实施方式，选取所述补偿基站的方式可以为：在当前所述区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选的补偿基站。其中，这里的预设基站可以包括：根据网规网优(网络规划及网络优化)及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站(在下文中也称为补偿站)，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要。
优选地，在进行补偿之后，随着业务量上升，还可以按照如下方式解除上升补偿状态：在确定需要解除无线网络节能的情况下，将补偿覆盖业务量大于第二预设门限的补偿基站解除补偿状态，并将该补偿基站所在的节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
其中，所述第二预设门限不大于所述补偿基站能够承载的最大业务量。优选地，所述第二预设门限大于上述第一预设门限。
对应于上述节能补偿方法，在本实施例中还提供了一种节能补偿装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的节能补偿装置的结构框图，如图2所示，该装置包括第一选取模块22和补偿模块24，下面对各个模块进行详细说明：
第一选取模块22，用于在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；补偿模块24，与第一选取模块22相连，用于将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态。
在本实施例中，还提供了一种节能补偿恢复方法，图3是根据本发明实施例的节能补偿恢复方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S302，在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；
步骤S304，将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
本实施例通过上述步骤，将补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合，然后以节能基站组合为单位进行补偿恢复，由于一个节能基站组合包括了一个补偿基站所能覆盖到的全部基站，因此以节能基站组合为单位进行补偿及恢复不会波及到被补偿基站之外的正常工作的其他基站，并且以节能基站组合为单位进行节能及恢复，实现简单，解决了相关技术中的节能补偿方式在实际网络中难以实现的问题，具备非常高的可行性，并且能够避免覆盖冲突，实现了无线网络节能。
对应于上述节能补偿恢复方法，在本实施例中还提供了一种节能补偿恢复装置，图4是根据本发明实施例的节能补偿恢复装置的结构框图，如图4所示，该装置包括第二选取模块42和补偿恢复模块44，下面对各个模块进行详细说明：
第二选取模块42，用于在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；补偿恢复模块44，与第二选取模块42相连，用于将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
下面结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及其优选实施方式。
在以下优选实施例中，提供了一种移动通信系统节能的方法和基站，尤其涉及大规模多入多出(Massive MIMO)系统的节能和网络覆盖。
本优选实施例针对基站粒度的节能，主要为解决以下技术问题：1)如何根据无线接入网络中业务量的变化，使基站休眠或激活，从而达到网络节能的目的；2)解决了基站休眠、被补偿后一般存在覆盖冲突，从而导致干扰增多的问题；3)解决了基站进行补偿或者收缩覆盖范围时覆盖调整不灵活的问题。
为解决以上问题，本优选实施例提供了一种改进的无线网络节能方法，在存在多个基站的蜂窝网区域中，包括：在业务量下降阶段，将补偿覆盖业务量最小且低于门限TL的备选节能基站组合作为节能基站组合；将节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，同时，补偿站进入补偿状态。
在业务量上升阶段，处于补偿状态的基站，补偿覆盖业务量大于门限TH时，解除其补偿状态，原有被补偿基站恢复到正常态或收缩态；
进一步地，所述备选节能基站组合为根据备选节能基站组合选取方法确定蜂窝网区域内的基站。
进一步地，所述备选节能基站组合选取方法如下：在所述区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选补偿站；根据备选补偿站的补偿能力，获取能够被该基站全部或部分补偿的所有基站；
如果能够被补偿的基站处于正常态，或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，但被其它站补偿的部分和所述备选补偿站能够补偿的区域不冲突，则所述备选补偿站和其能够补偿的所有基站为有效的备选节能基站组合。所有的备选节能基站组合组成备选节能基站组合的集合。
较优的，预设基站可以是根据网规网优及历史业务量的统计选择的一组基站，该组基站作为补偿站，且该组基站在补偿态时覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要。
进一步地，节能的业务量门限TL要小于备选补偿站能够承载的最大业务量，其特征在于，TL一般要小于解除节能的业务量门限TH。
进一步地，解除节能的业务量门限TH不大于补偿站能够承载的最大业务量。
较优的，所述蜂窝网区域的基站，采用Massive MIMO基站，利用其水平和垂直赋形能力，从而达到更灵活调整覆盖范围的目的。
进一步地，所述补偿业务量包括备选补偿站自身业务量和其可以补偿区域的业务量。
采用的节能步骤如下：
步骤A，在业务量下降阶段，在区域所有基站的集合中，根据备选节能基站组合选取方法确定备选节能基站组合，所有备选节能基站组合组成备选节能基站组合的集合；
步骤B，计算各个备选节能基站组合的补偿覆盖业务量(备选补偿站自身业务量和其可以补偿区域的业务量)，并将补偿覆盖业务量最小且低于门限TL的基站组合作为节能基站组合；
步骤C，所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，能够部分被补偿的基站进入收缩态，补偿站进入补偿状态，根据新的基站状态更新步骤A所述备选节能基站组合的集合，重复步骤B～C；
步骤D，在业务量上升阶段，处于补偿状态的基站，补偿覆盖业务量大于门限TH时，解除其补偿状态，原有被补偿基站恢复到正常态或收缩态；
在步骤A中，所述备选节能基站组合选取方法可以如下：
A1，在所述区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选补偿站；
A2，根据备选补偿站的补偿能力，获取能够被该基站全部或部分补偿的所有基站；
A3，如果能够被补偿的基站处于正常态，或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，但被其它站补偿的部分和所述备选补偿站能够补偿的区域不冲突，则所述备选补偿站和其能够补偿的所有基站为有效的备选节能基站组合。所有的备选节能基站组合组成备选节能基站组合的集合。
步骤A1中，较优的，预设基站可以是根据网规网优及历史业务量的统计选择的一组基站，该组基站作为补偿站，且该组基站在补偿态时覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要。
步骤B中，节能的业务量门限TL可以小于备选补偿站能够承载的最大业务量，较优的，为了防止节能和解除节能的频繁切换，TL一般小于解除节能的业务量门限TH。
步骤D中，解除节能的业务量门限TH可以不大于补偿站能够承载的最大业务量。
较优的，所述蜂窝网区域的基站，可以采用Massive MIMO基站，利于其水平和垂直赋形能力，从而达到更灵活调整覆盖范围的目的。
本优选实施例通过所述节能方法达到了无线接入网络节能的目的；综合考虑了补偿站和其所有波及到的所有基站之间覆盖的协作，因为避免了覆盖冲突，减少了干扰；此外还可以采用Massive MIMO基站，使基站覆盖范围的调整更灵活。
下面结合附图详细说明本优选实施例的节能方法。
图5是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤S502，在业务量下降阶段，在区域所有基站的集合中，根据备选节能基站组合选取方法确定备选节能基站组合，所有备选节能基站组合组成备选节能基站组合的集合；
步骤S504，计算各个备选节能基站组合的补偿覆盖业务量(备选补偿站自身业务量和其可以补偿区域的业务量)，补偿覆盖业务量最小且低于门限TL的基站组合作为节能基站组合；
步骤S506，所述节能基站组合中的能够全部被补偿的基站进入休眠态，能够部分被补偿的基站进入收缩态，补偿站进入补偿状态，根据新的基站状态更新步骤S502所述备选节能基站组合的集合，重复S504～S506；
步骤S508，在业务量上升阶段，处于补偿状态的基站，补偿覆盖业务量大于门限TH时，解除其补偿状态，原有被补偿基站恢复到正常态或收缩态；
图6是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法中确定备选节能基站组合的流程示意图，如图6所示，在步骤S502中，所述备选节能基站组合的选取方法包括如下步骤：
步骤S502-1，在所述区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选补偿站；
步骤S502-2，根据备选补偿站的补偿能力，获取能够被该基站全部或部分补偿的所有基站；
步骤S502-3，如果能够被补偿的基站处于正常态，或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，但被其它站补偿的部分和所述备选补偿站能够补偿的区域不冲突，则所述备选补偿站和其能够补偿的所有基站为有效的备选节能基站组合。所有的备选节能基站组合组成备选节能基站组合的集合。
步骤S502-1中，较优的，预设基站是根据网规网优及历史业务量的统计选择的一组基站，该组基站作为补偿站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要。
步骤S504中，补偿覆盖业务量中只能被部分补偿的基站，在该基站尚未被补偿、仍由其自身覆盖的时候，能够被部分补偿区域的业务量，可以采用但不限于以下方式统计，
方式一：能够被部分补偿区域的业务量＝被部分补偿基站的总业务量x(部分被补偿区域的面积)/(被部分补偿基站总的覆盖面积)；
方式二：利用Massive MIMO基站的上行的赋形能力，估计用户方位，从而能够统计能够被所述备选补偿站部分补偿区域的业务量。
步骤S504中，节能的业务量门限TL要小于备选补偿站能够承载的最大业务量，较优的，为了防止节能和解除节能的频繁切换，TL一般要小于解除节能的业务量门限TH。
较优的，所述蜂窝网区域的基站，采用Massive MIMO基站，利于其水平和垂直赋形能力，从而达到更灵活调整覆盖范围的目的。
图7是根据本发明优选实施例的仿真所用的单系统宏小区网络拓扑模型节能之前状态的示意图，本优选实施例采用如图7所示的单系统宏小区网络拓扑模型进行仿真，该模型包括19个站点，每个站点3个扇区，共57个扇区，本优选实施例所述方法中的基站是该模型中的一个扇区相对应的。设定相关参数如下：
制式：TD-LTE；
带宽：10MHz；
频点：2000MHz；
RS功率：18dBm；
路损模型：128.1+37.6lg(R),R in km；
阴影衰落储备：10dB；
站高：30m；
基站天线发射增益：15dBi；
UE天线接收增益：0dBi；
基站垂直广播波束宽度：5.6°；
小区覆盖距离：300m；
假定小区内用户是平均分布的，覆盖满足要求的标准按照RSRP为-105dBm的概率大于95％。
如图7所示，是该模型节能前的状态，根据模型参数以及通用计算覆盖的方法：小区边缘的RSRP＝-88.51dBm>-105dBm，符合覆盖要求。需要的天线下倾角为7.7°，可以通过预置机械下倾0°、广播垂直赋形下倾7.7°来实现。
图13是根据本发明优选实施例的仿真所用的单系统宏小区网络拓扑模型节能之后状态的示意图，如图13所示，该节电以后的状态通过本优选实施例所述方法，例如采用预设补偿基站和休眠基站是可以得到的。补偿基站/小区的范围扩大为600m，据模型参数以及通用计算覆盖的方法：
小区边缘的RSRP＝-99.78dBm>-105dBm，符合覆盖要求。需要的天线下倾角为5.3°，可以通过预置机械下倾0°、广播垂直赋形下倾5.3°来实现。
仿真网络拓扑中，基站采用Massive MIMO系统，Massive MIMO阵列天线的配置为水平4个端口垂直10个端口。补偿前垂直阵列的权值采用[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1；043.4186.82 130.23173.65 -142.94 -99.53 -56.12 -12.71 30.7]，补偿后的权值采用[1 1 11 1 1 1 1 1 1；0 29.93 59.8689.78 119.71 149.64 179.57 -150.5 -120.58 -90.65]，权值的前10个参数为幅度权值，后10个参数为相位权值，单位为度。图8(a)和(b)分别是根据本发明优选实施例的补偿基站在补偿前(正常态)和补偿后(补偿态)的广播波束的E面方向图，则补偿基站在补偿前(正常态)和补偿后(补偿态)广播波束的E面方向图分别如图8中(a)和(b)所示。
为了说明Massive MIMO收缩覆盖范围的灵活性，图9根据本发明优选实施例分别给出了一个基站几种被部分补偿基站的广播波束调整后的H面和E面方向图。图9(a1)中，被补偿的区域为ca1，收缩范围后其自身覆盖的区域为ca2+ca3，图9(a2)和(a3)分别为该补偿情况下的广播波束调整后的H面和E面方向图；图9(b1)中，被补偿的区域为ca2，收缩范围后其自身覆盖的区域为ca1+ca3，图9(b2)和(b3)分别为该补偿情况下的广播波束调整后的H面和E面方向图；图9(c)中，被补偿的区域为ca1+ca2，收缩范围后其自身覆盖的区域为ca3，图9(c2)和(c3)分别为该补偿情况下的广播波束调整后的H面和E面方向图；图9(d)中，被补偿的区域为ca2+ca3，收缩范围后其自身覆盖的区域为ca1，图9(d2)和(d3)分别为该补偿情况下的广播波束调整后的H面和E面方向图。
具体的，在本优选实施例业务下，图10是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法业务量下降时节能的逻辑流程图，实现节能的逻辑流程图如图10所示，主要是通过监控有效备选节能基站组合的业务量判断是否节能：
在步骤S1002中，所涉节能区域中的所有基站组成集合BS。
在步骤S1004中，在集合BS内，根据备选节能基站组合选取方法确定备选节能基站组合，所有备选节能基站组合组成集合SS。
在步骤S1006中，对集合SS进行判断，如果SS为空，则流程结束，如果SS不为空，则执行步骤S1008。
在步骤S1008中，在集合SS中选取补偿覆盖业务量最少的备选节能基站组合ssj。
在步骤S1010中，ssj中能够完全被补偿的基站进入休眠态，能够部分被补偿的基站进入收缩态。
在步骤S1012中，ssj中的备选补偿站进入补偿态。
当选取的备选节能基站组合ssj进入节能状态，即补偿站进入补偿态，被补偿的站进入休眠态或收缩态后，集合SS中少了ssj，但ssj中被补偿的基站在节能之前也可能是正常态，也符合备选补偿站的条件，该种情况ssj节能后，SS中不仅仅少了ssj，而且还少了ssj中被补偿的站作为备选补偿站对应的备选节能组合，所以在步骤S1012之后，需要回到步骤S1004，更新备选节能组合组成的集合SS，而不是简单的在SS中减去ssj。
图11是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法选取备选节能基站组合的逻辑流程图，如图11所示，该逻辑流程如下：
在步骤S1102中，设置备选节能基站组合组成的集合SS的值为空。
在步骤S1104中，在所涉节能区域中的所有基站组成的集合BS中选取正常态的基站或预设基站中正常态的基站，其中业务量小于门限TSL的基站(TSL<基站最大业务承载能力)组成集合CS。
在步骤S1106中，判断集合CS，如果为空则结束流程，不为空则执行步骤S1108。
在步骤S1108中，在集合CS中选择业务量最小、或按序号选择、或随机选择、或按照预设的顺序选择基站csj。
在步骤S1110中，获取能够被基站csj补偿的基站的标识和状态信息。
在步骤S1112中，判断能够被基站csj补偿的基站是否处于正常态，或者是否已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，但被其它站补偿的部分和csj能够补偿的区域不冲突，如果是则执行步骤S1114，如果否则执行步骤S1118。
在步骤S1114中，csj和其能够全部补偿或部分补偿的基站组成组合ssj。
在步骤S1116中，在集合SS中增加ssj。
在步骤S1118中，在集合CS中减去csj，然后执行步骤S1106。
在步骤S1010、步骤S1012中，需要知道补偿站和被补偿站节能时需要设置的参数，在步骤S1110中，所述获取能够被基站csj补偿的基站的标识，具体的方法可以是但不限于：
A.建立一个表格，记录每一个站或者预设站的补偿覆盖范围以及满足该覆盖范围该站需要设置的参数。例如图13中，S11的补偿范围包括ca1～ca6的区域，当S11处于补偿状态时，其对应的天线下倾角为5.3°，其中机械下倾0°、需要通过基带垂直赋形获得的电下倾为5.3°。
B.某个区域所有的站建立补偿覆盖范围的表格后，通过反向索引，就可以知道某一个站对应的补偿站，可能是一个或多个，而且有的补偿站只能补偿该站的一部分区域。例如图13中，S43的补偿站为S11，S32的补偿站为S11、S112、S13。当S11作为补偿站时，S43应该休眠。S11作为补偿站、S112、S13正常态时，S32应该处于收缩态，S11、S112、S13都处于补偿态时，S32应该处于休眠态。
图12是根据本发明优选实施例的无线接入网络节能方法业务量上升时解除节能的逻辑流程图。在业务量上升时，定时执行图12所示的流程如下：
在步骤S1202中，所有处于补偿态的基站组成集合ES。
在步骤S1204中，ES如果未空则结束流程，不为空则执行步骤S1206。
在步骤S1206中，在ES中顺序选择或随机选择补偿态基站esj。
在步骤S1208中，判断esj的补偿业务量是否大于TH，如果是则执行步骤S1210，如果否则执行步骤S1214。
在步骤S1210中，esj解除补偿态，进入正常态。
在步骤S1212中，被esj全部补偿的基站，由休眠态转入正常态，被esj部分补偿的基站，其部分被补偿的区域改由其自身覆盖。
在步骤S1214中，在集合ES中减去已解除补偿状态的基站esj，然后再执行步骤S1204。
针对本优选实施例图7所示的网络拓扑，假定简化的业务量变化模型，以4个小区所覆盖面积(本优选实施例中一个基站能够补偿覆盖的区域面积)内的业务量来表示：
7:00～20:00 业务量>TH；
20:00～7:00 业务量<TL；
其中TL<TH<单个站最的业务承载能力。
在业务量下降时执行图10所示的流程，则所述无线网络进入节能状态。
在业务量上升时执行图12所示的流程，则所述无线网络恢复正常工作状态。
模拟网络中未节能时的状态如图7所示，所有基站处于正常态，设每个基站的功率为P，共57个基站，如果不启动节能，则每天的能耗为：
E_full＝P x57x24
模拟网络节能时的状态如图13所示，实线粗箭头表示处于补偿态的基站(扇区)，其对应的实线粗六边形是补偿后的小区，实线细箭头表示处于正常态的基站，补偿态和正常态基站共21个，其功率可以认为都是P。虚线箭头表述处于休眠态的基站，共36个，其功率可以简单假设为0，持续时间共11小时。则启动节能后，每天的能耗为：
E_saving＝P*21*24+P*36*11
则每天节省的能耗占比为：
(E_full-E_saving)/E_full x100％＝34.21％
由此可见，通过本优选实施例所述方法，节能的效果是比较明显的。
由于考虑了补偿站和其所有波及到的所有基站之间覆盖的协作，因此避免了覆盖冲突，减少了干扰；另外，由于采用Massive MIMO基站，使覆盖范围的调整更灵活，使本优选实施例所述节能方法更具备可行性。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种节能补偿方法，其特征在于，包括：
在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；
将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态，其中，当所述基站进入收缩态时，所述基站的信号覆盖范围缩小；
其中，在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合包括：
分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；
在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合；
其中，分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合包括：
在当前区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选补偿基站；所述预设基站包括：根据网规网优及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要；
在能够被补偿的基站处于正常态或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，并且被其它基站补偿的部分和所述备选补偿基站能够补偿的区域不冲突时，将所述备选补偿基站和其能够补偿的所有基站确定为所述备选节能基站组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合包括：
将所述多个备选节能基站组合中，补偿覆盖业务量最小且低于第一预设门限的备选节能基站组合作为所述节能基站组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述补偿覆盖业务量为所述补偿基站自身业务量及其能够补偿区域的业务量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述补偿基站能够补偿区域的业务量包括：能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量与能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量之和，其中，
能够被所述补偿基站全部补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站全部补偿的基站自身的业务量；
能够被所述补偿基站部分补偿的基站的业务量为：所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站自身的业务量乘以所述补偿基站补偿的区域面积占所述能够被所述补偿基站部分补偿的基站的服务面积之比，或者，利用Massive MIMO基站的上行的赋形能力估计用户方位，统计出的能够被所述补偿基站补偿的区域的业务量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定需要解除无线网络节能的情况下，将补偿覆盖业务量大于第二预设门限的补偿基站解除补偿状态，并将该补偿基站所在的节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二预设门限不大于所述补偿基站能够承载的最大业务量。
7.一种节能补偿恢复方法，其特征在于，包括：
在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；
将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前；
其中，在选取处于补偿状态的节能基站组合之前，所述方法还包括通过如下方式确定出节能基站组合：
分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；
在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合；
其中，分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合包括：
在当前区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选的补偿基站；所述预设基站包括：根据网规网优及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要；
在能够被补偿的基站处于正常态或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，并且被其它基站补偿的部分和所述备选补偿基站能够补偿的区域不冲突时，将所述备选补偿基站和其能够补偿的所有基站确定为所述备选节能基站组合。
8.一种节能补偿装置，其特征在于，包括：
第一选取模块，用于在确定需要进行无线网络节能的情况下，选取补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为节能基站组合；
补偿模块，用于将所述节能基站组合中能够全部被补偿的基站进入休眠态，将所述节能基站组合中能够部分被补偿的基站进入收缩态，并将所述补偿基站进入补偿状态，其中，当所述基站进入收缩态时，所述基站的信号覆盖范围缩小；
其中，所述第一选取模块用于：分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合；
其中，分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合包括：
在当前区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选的补偿基站；所述预设基站包括：根据网规网优及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要；
在能够被补偿的基站处于正常态或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，并且被其它基站补偿的部分和所述备选补偿基站能够补偿的区域不冲突时，将所述备选补偿基站和其能够补偿的所有基站确定为所述备选节能基站组合。
9.一种节能补偿恢复装置，其特征在于，包括：
第二选取模块，用于在确定需要解除无线网络节能的情况下，选取处于补偿状态的节能基站组合，其中所述节能基站组合中包括补偿基站及能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站；
补偿恢复模块，用于将所述节能基站组合中能够被所述补偿基站全部或部分补偿的所有基站的状态恢复至补偿之前；
其中，所述装置还用于通过如下方式确定出节能基站组合：
在选取处于补偿状态的节能基站组合之前，
分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；
在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合；
在确定需要进行无线网络节能的情况下，在多个备选节能基站组合中选取所述节能基站组合；
其中，分别将每个补偿基站及能够被该补偿基站全部或部分补偿的所有基站作为一个备选节能基站组合包括：
在当前区域所有基站中，选取正常态的基站或选取预设基站中的正常态基站作为备选的补偿基站；所述预设基站包括：根据网规网优及历史业务量的统计选择的基站，其中，以所述预设基站作为补偿基站，覆盖上没有冲突且能够满足节能时业务量的需要；
在能够被补偿的基站处于正常态或者已经被其它基站部分补偿而处于收缩态，并且被其它基站补偿的部分和所述备选补偿基站能够补偿的区域不冲突时，将所述备选补偿基站和其能够补偿的所有基站确定为所述备选节能基站组合。
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