CN105516991A - 一种无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术领域，公开了一种无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统，该方法具体包括：将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。本发明根据通信系统在不同时刻不同环境下的负荷特征，通过优化工作模式降低设备算法复杂度和功耗，实现绿色通信。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统。
背景技术
无线通信系统(WirelessCommunicationSystem)，也称为无线电通信系统，是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的系统。
过去几十年，随着无线通信技术的发展，移动通信经历了1G，2G，3G及4G系统的更新演进。无论基站还是终端的器件及实现算法，都以容量性能为目标来实现特定链路条件下的最大链路吞吐量，其中涉及超强的信号处理芯片，高精密器件，满负荷的无线电发射设备，大容量电池以及复杂的通信协议架构等。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
现有的通信技术标准主要考虑常规环境下的协议规定，追求在算法复杂度上限的前提下实现大容量的链路传输性能。现有技术中并没有考虑到如果在一些特定的绿色通信应用场景下，如何实现系统性能的优化，比如考虑特定范围内无线电发射功率最优化，系统负荷平稳化等系统需求，以及如何利用一天24小时通信业务的潮汐特性等。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统，根据通信系统在不同时刻不同环境下的负荷特征，实现特定的系统优化目标，在降低设备算法复杂度的同时，提高无线通信系统的整体性能。
本发明提出了一种无线通信系统工作模式优化的方法，所述方法包括以下步骤：
将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
优选地，所述方法还包括：
利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
优选地，所述将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式，具体包括：
根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
优选地，所述利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置，具体包括：
利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数。
优选地，所述无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器、波束赋形、传输模式判决器、译码器和射频发射器。
优选地，所述将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括：
降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；
自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；
RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；
波束赋形降低特征值分解的迭代次数；
传输模式判决器选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式；
降低译码器的迭代次数；
降低射频发射的发射功率。
相应的本发明还提出了一种无线通信系统工作模式优化的装置，所述装置包括：
工作模式划分模块，用于将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
工作模式切换模块，用于获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
第一配置模块，用于当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
优选地，所述装置还包括：
第二配置模块，用于利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
优选地，所述工作模式划分模块，具体包括：
获取单元，用于预先获取所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，并进行存储；
模式划分单元，用于根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
优选地，所述无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器、波束赋形、传输模式判决器、译码器和射频发射器。
优选地，所述第一配置模块，具体用于利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括：
降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；
自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；
RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；
波束赋形降低特征值分解的迭代次数；
传输模式判决器选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式；
降低译码器的迭代次数；
降低射频发射的发射功率。
相应的，本发明还提出了一种无线通信系统，所述系统包括上述任一所述的装置。
本发明提出了一种无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统，该方法根据通信系统在不同时刻不同环境下的负荷特征及优化目标，通过弹性的工作模式切换，比如通过开关优选算法功能的不同选项，包括但不限于AD/DA转换器的比特精度，调制编码的模式选择，译码器迭代次数，波束赋形中矩阵分解迭代次数，吞吐量合理可靠性更高的传输模式及射频发射功率等，降低发射机及接收机的算法复杂度，实现特定的系统优化目标。
附图说明
图1是本发明实施例一提出的一种无线通信系统工作模式优化的方法流程图；
图2是本发明实施例二提出的一种无线通信系统工作模式优化的方法流程图；
图3是本发明实施例三提出的一种无线通信系统工作模式优化的装置模块图；
图4是本发明实施例四提出的一种无线通信系统工作模式优化的装置模块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例一提出了一种无线通信系统工作模式优化的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S101：将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
S102:获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
S103:当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置，充分利用无线通信系统中闲置的时频资源。
本发明实施例中，充分考虑了通信系统在不同时刻不同环境下的负荷特征及优化目标，将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式，通过弹性的工作模式切换，比如通过开关优选算法功能的不同选项，包括但不限于AD/DA比特精度，调制编码的模式选择，RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法，选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式(区别于最大吞吐量的传输模式)，译码器迭代次数，波束赋形中矩阵分解迭代次数，接收机Turbo均衡的次数以及射频发射功率等，降低发射机及接收机的算法复杂度，实现特定的系统优化目标。
本实施例中，将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式，具体包括：根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
本实施例中，步骤S103，当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置，具体包括：利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数。其中，无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器，波束赋形，传输模式判决器、译码器和射频发射器等运算单元。将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括但不限于：降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；波束赋形采用复杂度较低的算法(降低特征值分解的迭代次数)；选择吞吐量更合理可靠性更高的传输模式(区别于最大吞吐量的传输模式，根据当前通信业务量选择吞吐量匹配的传输模式)；降低译码器的迭代次数；降低射频发射的发射功率，其中，RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法，以及选择吞吐量更合理可靠性更高的传输模式均是与常规工作模式下相应电子设备的工作参数进行比对的。
本发明根据移动通信系统的优化目标及通信业务的潮汐特性，至少支持白加黑的模式切换。
下面以根据移动通信系统通信业务的潮汐特性将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式为例，进行详细说明，具体如下:
1、业务繁忙时段，采用常规工作模式(白)，本实施例中的业务繁忙时段，优选为6:00-22:00，也可以根据无线通信系统的实际通信业务数据进行划分，
2、业务闲置时段，采用空闲工作模式(黑)，本实施例中的业务闲置时段，优选为0:00-6:00，22:00-24:00，也可以根据无线通信系统的实际通信业务数据进行划分。
当系统在空闲工作模式下，主要利用系统闲置的时频资源调整以下模块功能:
自适应调制编码器AMC选择低于常规工作模式3dB门限的MCS,确保接收端选择次优算法提供一定的解调门限裕量；
RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法，比如RI采用性能次优复杂度低的近似容量公式，PMI分两级依次选择长周期矩阵和短周期矩阵而不是遍历所有的预编码矩阵,CQI采用复杂度较低的信噪比近似算法代替互信息转换；
波束赋形模块中对特征值分解采用合理的迭代次数，降低运算复杂度；
选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式(区别于最大吞吐量的传输模式)；
Turbo译码次数:(5-8次)调整为(3-5次)；
RF发射功率:常规工作模式下50％的发射功率(利用夜间无线电环境底噪水平大幅下降的特点)；
上下行链路传输效率再平衡:提升基站侧运算效率，降低终端侧运算复杂度及功耗。
本发明实施例，根据移动通信系统的优化目标及通信业务的潮汐特性，设计工作模式灵活配置的基站和终端软件无线电设备；通过分时段或者业务统计的方式，进行工作模式切换，整体优化移动通信系统。
本发明实施例二还提出了一种无线通信系统工作模式优化的方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
S201：将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
S202:获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
S203:当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
S204:利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
本实施例以根据移动通信系统通信业务的潮汐特性将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式为例，进行详细说明，具体如下:
1、业务繁忙时段，采用常规工作模式(白)，本实施例中的业务繁忙时段，优选为6:00-22:00，也可以根据无线通信系统的实际通信业务数据进行划分，
2、业务闲置时段，采用空闲工作模式(黑)，本实施例中的业务闲置时段，优选为0:00-6:00，22:00-24:00，也可以根据无线通信系统的实际通信业务数据进行划分。
当系统在空闲工作模式下，本实施例中还包括利用系统闲置的时频资源利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
本发明实施例，根据移动通信系统的优化目标及通信业务的潮汐特性，进行小基站的静默设置，整体优化了移动通信系统。
本发明实施例三提出了一种无线通信系统工作模式优化的装置，如图3所示，该装置包括：
工作模式划分模块301，用于将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
工作模式切换模块302，用于获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
第一配置模块303，用于当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
本发明实施例中，工作模式划分模块301，具体包括：
获取单元，用于预先获取所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，并进行存储；
模式划分单元，用于根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
本发明实施例中，第一配置模块303，具体用于利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数。其中，无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器，波束赋形，传输模式判决器、译码器和射频发射器等运算单元。将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括但不限于：降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；波束赋形采用复杂度较低的算法(降低特征值分解的迭代次数)；选择吞吐量更合理可靠性更高的传输模式；降低译码器的迭代次数；降低射频发射的发射功率。
本发明实施例四提出了一种无线通信系统工作模式优化的装置，如图4所示，该装置包括：
工作模式划分模块401，用于将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
工作模式切换模块402，用于获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
第一配置模块403，用于当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
第二配置模块404，用于利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
本发明实施例五还提出了一种无线通信系统，该系统包括图3或图4所示的无线通信系统工作模式优化的装置。其中，以图3所示的无线通信系统工作模式优化的装置介绍技术方案。系统中无线通信系统工作模式优化的装置包括：工作模式划分模块301，用于将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；工作模式切换模块302，用于获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；第一配置模块303，用于当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
采用本发明提出的无线通信系统工作模式优化的方法、装置及系统，根据通信系统在不同时刻不同环境下的负荷特征及优化目标，通过弹性的工作模式切换，比如通过开关优选算法功能的不同选项，包括但不限于AD/DA转换器的比特精度，调制编码的模式选择，RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法，选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式，译码器迭代次数，波束赋形中矩阵分解迭代次数以及射频发射功率等，降低发射机及接收机的算法复杂度，实现特定的系统优化目标。
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以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，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所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种无线通信系统工作模式优化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式，具体包括：
根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置，具体包括：
利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器、波束赋形、传输模式判决器、译码器和射频发射器。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括：
降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；
自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；
RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；
波束赋形降低特征值分解的迭代次数；
传输模式判决器选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式；
降低译码器的迭代次数；
降低射频发射的发射功率。
7.一种无线通信系统工作模式优化的装置，其特征在于，所述装置包括：
工作模式划分模块，用于将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式；
工作模式切换模块，用于获取无线通信系统的系统需求和通信时间段信息，根据所述无线通信系统的系统需求和通信时间段信息进行无线通信系统工作模式的切换；
第一配置模块，用于当无线通信系统工作模式切换为空闲工作模式时，利用无线通信系统中闲置的时频资源对当前系统中的无线电设备的工作参数进行重新配置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二配置模块，用于利用宏基站的呼吸效应，通过分时段或业务统计的方式对当前系统中的小基站进行静默设置。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述工作模式划分模块，具体包括：
获取单元，用于预先获取所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，并进行存储；
模式划分单元，用于根据所述无线通信系统的系统需求和/或通信业务的潮汐特性，将无线通信系统的工作模式划分为常规工作模式和空闲工作模式。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述无线电设备包括但不限于A/D转换器、D/A转换器、自适应调制编码器、RI/PMI/CQI反馈器、波束赋形、传输模式判决器、译码器和射频发射器。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一配置模块，具体用于利用无线通信系统中闲置的时频资源将当前系统中的无线电设备的工作参数从常规工作状态对应的参数调整为空闲工作状态对应的参数，包括：
降低A/D转换器和D/A转换器的比特精度；
自适应调制编码器选择低于常规门限值的调制与编码策略；
RI/PMI/CQI反馈器采用运算复杂度较低性能次优的实现方法；
波束赋形降低特征值分解的迭代次数；
传输模式判决器选择吞吐量合理可靠性更高的传输模式；
降低译码器的迭代次数；
降低射频发射的发射功率。
12.一种无线通信系统，其特征在于，所述系统包括权利要求7-11任一所述的装置。
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