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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR SAVING ENERGY IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM BASE STATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/010074
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for achieving energy-saving in a mobile communication system base station, for application in an LTE system, comprises the steps of: determining the average value of a downlink sub-frame traffic load; determining, when the average value of the downlink sub-frame traffic load is below a threshold value therefor, an MBSFN downlink sub-frame which is not carrying multicast traffic; and closing the radio frequency channel corresponding to the multicast symbol in the MBSFN downlink sub-frame which is not carrying multicast traffic. By using the method in the embodiments of the present invention, the number of downlink sub-frames required to meet the communication traffic needs of a current cell is judged according to changes in the traffic load observed by measuring the traffic load values in that cell; sub-frames which can be closed are set as MBSFN downlink sub-frames which do not send multicast traffic; radio frequency channels occupied by the multicast symbol are closed, thereby achieving the object of reducing energy consumption.

Inventors:
SUO SHIQIANG (CN)
HAN BO (CN)
GAO ZHUO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/077299
Publication Date:
January 26, 2012
Filing Date:
July 19, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CHINA ACADEMY OF TELECOMM TECH (CN)
SUO SHIQIANG (CN)
HAN BO (CN)
GAO ZHUO (CN)
International Classes:
H04W16/04
Foreign References:
CN101742516A2010-06-16
CN101179814A2008-05-14
Other References:
See also references of EP 2568732A4
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING TONGDAXINHENG INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY LTD. (CN)
北京同达信恒知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种移动通信系统基站节能方法, 其特征在于, 包括如下步骤: 确定下行子帧业务负荷平均值;

当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧业务负荷门限值, 确定 不承载多播业务的多播广播单频网络 MBSFN下行子帧;

关闭所述不承载多播业务的 MBSFN 下行子帧中多播符号对应的射频 通道。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述确定下行子帧业务 负荷平均值包括:

根据下行数据緩冲区中的数据量, 确定下行子帧业务负荷平均值; 或 根据设定的统计周期内下行数据緩冲区中的平均数据量, 确定下行子 帧业务负荷平均值。

3、 根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, 所述下行业务子帧 负荷门限值等于下行子帧承载的平均数据量与设定的负荷因子的乘积。

4、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 当下行子帧业务负荷平 均值 <下行子帧业务负荷门限值 X ( K_DL - m ), 所述 MBSFN下行子帧个 数的最大值为 m;

其中, K— DL为可用下行子帧数目, m< K— DL。

5、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 对于 FDD系统, 所述 不承载多播业务的 MBSFN下行子帧, 具体为:

子帧 1、 子帧 2、 子帧 3、 子帧 6、 子帧 7和子帧 8中的一个或多个。

6、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 对于 TDD系统, 所述 不承载多播业务的 MBSFN下行子帧, 具体为:

相应无线帧或半帧尾部的下行子帧。

7、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在确定 MBSFN下行子 帧后, 进一步包括步骤: 将确定的 MBSFN下行子帧承载的数据调度到其他可用下行子帧,或者 不在确定的 MBSFN下行子帧分配数据。

8、 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 所述不承载多播业务的 MBSFN下行子帧, 具体为:

子帧 3、 子帧 4、 子帧 7、 子帧 8和子帧 9中的一个或多个。

9、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在所述确定 MBSFN下 行子帧后, 进一步包括步骤: 基站以广播消息下发 MBSFN子帧配置信息。

10、 根据权利要求 9 所述的方法, 其特征在于, 所述广播消息承载在 系统信息块类型 SIB13中。

11、根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 关闭所述 MBSFN多播 符号对应的射频通道包括:

在相应时间段内, 关闭射频小信号部分和 /或射频大信号部分; 其中, 所述射频小信号部分包括: 数模转换器、 模拟收发信机; 所述 射频大信号部分包括: 功率放大器。

12、 一种基站装置, 包括基站调度器、 基带数据处理单元, 其特征在 于, 还包括: 统计单元、 判断单元、 决策单元、 射频通道关闭信息获取单 元和射频通道关闭执行单元; 其中,

统计单元, 用于收集和统计基站的下行业务负载信息, 根据设定的周 期上报统计结果信息; 其中所述设定的周期为 10ms的整倍数;

判断单元, 用于根据统计单元上报的下行业务负载信息, 确定是否设 置不承载多播业务的 MBSFN下行子帧;

决策单元, 用于确定设置为 MBSFN子帧的下行子帧;

射频通道关闭信息获取单元, 用于检测射频通道关闭信息;

射频通道关闭执行单元, 用于根据射频通道关闭信息获取单元获取的 射频通道关闭信息, 执行关闭射频通道的操作。

13、 根据权利要求 12所述的装置, 其特征在于, 所述基带数据处理单 元具体用于: 将所述 MBSFN下行子帧的多播符号的基带数据设置为特定值; 其中, 所述特定值为 0或 1或者用于标识符号关闭的序列。

14、 根据权利要求 13所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭信 息获取单元具体用于:

从第一个符号开始判断每个符号上的基带数据; 如果基带数据为所述 特定值, 则该开始时间点为所述关闭射频通道指令的开始时间点。

15、 根据权利要求 14所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭执 行单元具体用于:

根据射频通道关闭信息获取单元输出的关闭射频通道的开始时间点, 在相应子帧周期内执行射频通道关闭操作。

16、 根据权利要求 15所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭操 作的结束时间相对于子帧结束时间提前 l~5us。

17、 根据权利要求 12所述的装置, 所述射频通道关闭执行单元具体用 于:

对射频小信号部分和 /或射频大信号部分执行关断;

其中, 所述射频小信号部分, 包括: 数模转换器、 模拟收发信机; 所述 射频大信号部分, 包括: 功率放大器。

18、 根据权利要求 12所述的装置, 其特征在于, 统计单元、 判断单元、 决策单元、 基站调度器和基带数据处理单元设置在基带单元 BBU内;

射频通道关闭信息获取单元、 射频通道关闭执行单元设置在无线拉远单 元 RRU内;

所述 RRU进一步包括:

基带数据接收单元, 用于接收来自 BBU的基带数据。

19、 根据权利要求 18所述的装置, 其特征在于, 所述 BBU内进一步包 括:

射频通道关闭信息检测通知单元, 用于从第一个符号开始判断每个符号 上的基带数据, 如果基带数据为特定值, 则该符号的开始时间点为执行关闭 的开始时间点, 并将关闭时间点通知给 RRU。

20、 根据权利要求 19所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭信 息检测通知单元具体用于:

通过信令方式将关闭时间点通知给 RRU。

21、 一种射频拉远单元 RRU装置, 包括基带数据接收单元, 其特征在 于, 还包括: 射频通道关闭信息获取单元和射频通道关闭执行单元;

所述射频通道关闭信息获取单元, 用于检测射频通道关闭信息, 生产 并发出关闭射频通道的指令;

所述射频通道关闭执行单元, 用于所述根据射频通道关闭检测单元的 指令, 执行关闭射频通道的操作。

22、 根据权利要求 21所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭信 息获取单元具体用于:

检测接收信令中的射频通道关闭指示信息。

23、 根据权利要求 21所述的装置, 其特征在于, 所述射频通道关闭信 息获取单元具体用于:

从第一个符号开始检测标识符号关闭的特定值。

Description:
移动通信系统基站节能方法及装置 本申请要求在 2010年 7月 20日提交中国专利局、申请号为 201010234567.7、 发明名称为"移动通信系统基站节能方法及装 "的中国专利申请的优先权,其 全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域, 尤其涉及一种移动通信系统中基站节能 方法及其装置。 背景技术

从移动通信网络系统的能源消耗分布来看, 在整个的移动网络当中, 基 站设施的能源消耗最大, 占到了 90%, 其他的包括核心网设施和网管设备等 只占了不到 10%的能源消耗。而在基站设施的能源消耗中, 基站主设备占 50% 左右, 机房空调等散热设备占 45%左右。

为了降低能源消耗, 建设绿色移动通信网络, 技术上主要从以下三个方 面考虑:

1、 在基站主设备设计方面, 应用高效数字功率放大器等各种新技术, 引 入分布式基站、 大容量基站等新产品; 支持更灵活的部署, 以及多种制式, 提高硬件设施的利用率;

2、 在机房的建设方面, 通过对基站进行智能通风改造, 如直通风应用、 自然散热等方式, 釆用一体化机房, 降低机房对散热设备的要求;

3、 在能源应用方面, 提高利用太阳能、 风能和沼气等绿色洁净能源的比 例。

其中, 基站主设备的节能设计和应用具有关键意义。 有效降低基站主设 备能耗, 还可以有效降低设备对机房环境的依赖, 在很大程度上减小配套电 源和机房空调的负荷, 从而更加有效的减少总能耗。 基站主设备当中, 大部分能源用于基站发射单元的功率放大器, 如何在 保证功率放大器线性指标的前提下, 尽量减少功率放大器的能耗和热量的产 生, 是降低设备整体能耗、 节约能源的关键。

为了达到节能降耗的目的, 在整个移动通信的网络管理中, 需要釆用资 源精细化管理, 如在某一时段(比如在晚上十点至凌晨五点之 间), 一些区域 用户较少, 可以考虑在满足基本通信需求的前提下, 关闭部分载频, 从而有 效降低能耗。

技术的发展对移动通信系统的精细化管理提出 了更高的节能要求。 如何 更精细的对基站设备能耗进行管理, 降低非必要的能源消耗, 是今后系统设 计和实现当中的重要任务。 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进) 系统作为 新一代移动通信系统, 在未来将越来越多的得到应用, 降低 LTE系统的能耗, 对建设绿色移动通信网络有重要意义。 发明内容

本发明实施例主要针对 LTE 系统, 提出一种利用 MBSFN ( MBSFN Multicast Broadcast Single Frequency Network, 多播广播单频网络)子帧关闭 下行子帧实现基站节能的方法和装置。

本发明实施例提供一种移动通信系统基站节能 方法, 该方法包括如下步 骤:

确定下行子帧业务负荷平均值;

当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧 业务负荷门限值, 确定 不承载多播业务的 MBSFN下行子帧;

关闭所述不承载多播业务的 MBSFN 下行子帧中多播符号对应的射频通 道。

本发明实施例提供一种基站装置, 包括基站调度器、 基带数据处理单元, 其特征在于, 还包括: 统计单元、 判断单元和决策单元、 射频通道关闭信息 获取单元、 射频通道关闭执行单元; 其中, 统计单元, 用于收集和统计基站的下行业务负载信息, 根据设定的周期 上报统计结果信息; 所述设定的周期为 10ms的整倍数;

判断单元, 用于根据统计单元上报的下行业务负载信息, 确定是否设置 不承载多播业务的 MBSFN下行子帧; 决策单元, 用于确定设置为 MBSFN子 帧的下行子帧;

射频通道关闭信息获取单元, 用于检测射频通道关闭信息, 产生并发出 关闭射频通道的指令;

射频通道关闭执行单元, 用于射频通道关闭信息获取单元的指令, 执行 关闭射频通道的操作。

本发明实施例还提供一种射频拉远单元 RRU装置, 包括基带数据接收单 元, 其特征在于, 还包括: 射频通道关闭信息获取单元和射频通道关闭执 行 单元;

所述射频通道关闭信息获取单元, 用于检测射频通道关闭信息, 生产并 发出关闭射频通道的指令;

所述射频通道关闭执行单元, 用于所述根据射频通道关闭信息获取单元 的指令, 执行关闭射频通道的操作。

本发明实施例, 通过测量小区业务量水平, 根据业务负荷的变化判断满 足当前小区通信服务所需要的下行子帧数量; 将可以关闭的子帧设置为不承 载多播业务的 MBSFN子帧, 关闭多播符号相应射频通道,从而达到降低能 耗 的目的。 附图说明

图 1为 LTE系统第一类无线帧结构示意图;

图 2为 LTE系统第二类无线帧结构示意图;

图 3为 LTE系统下行物理资源示意图;

图 4为本发明实施例提供的一体化节能基站装置 意图;

图 5为本发明实施例提供的第一种分布式节能基 装置示意图; 图 6为本发明实施例提供的第二种分布式节能基 装置示意图。 具体实施方式

本发明实施例主要针对 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进) 系统提出 一种通过把可以关闭的下行子帧设置成不承载 多播业务的 MBSFN子帧,关闭 MBSFN多播符号对应射频通道的方式降低能量消 的方法。

本发明实施例提出的实现基站节能的方法, 具体包括:

确定下行子帧业务负荷平均值;

当所述下行子帧业务负荷平均值小于下行子帧 业务负荷门限值, 确定不 承载多播业务的 MBSFN下行子帧;

关闭所述不承载多播业务的 MBSFN 下行子帧中多播符号对应的射频通 道。

射频通道包括小信号部分和大信号部分, 小信号部分包括数模转换器和 模拟收发信机等模拟器件, 大信号部分包括功率放大器。 在小区负荷比较小 的情况下, 部分下行子帧并不发送或很少发送数据。 在不进行射频信号发送 的情况下, 射频通道依然处于工作状态, 这种情况下所消耗的能量没有转化 为有用的射频信号, 而是以热损耗的方式消耗掉了。 因此, 基站在运行过程 中, 以保证各业务 QoS ( Quality of Service, 服务质量)为基本出发点, 通过 实时检测小区承载的业务量, 获取下行子帧业务负荷平均值, 当下行子帧业 务负荷平均值小于一定门限值, 可以进一步确定满足当前小区通信服务所需 要的下行子帧数量,通过将剩余的子帧设置为 MBSFN子帧, 关闭相应的不实 际承载 MBSFN子帧中多播符号所对应的射频通道, 达到降低能耗的目的。

较佳地, MBSFN子帧个数和下行子帧业务负荷门限值都与 个子帧可以 承载的平均数据量大小有关:

下行子帧业务负荷门限值 =下行子帧承载的平均数据量 χ η ; 其中 η为设 定的负荷因子。

当一段时间内下行子帧数目为 K—DL , 如果下行子帧业务负荷平均值 < 下行子帧业务负荷门限值 x ( K DL - 1 ), 则可以启动利用 MBSFN子帧实 现下行子帧关断技术; 如果下行子帧业务负荷平均值<下行子帧业 负荷门限 值 X ( K_DL - m ), 则最多可以设置 m个 MBSFN子帧, 其中, m< K— DL。

确定下行子帧业务负荷平均值, 可以通过实时监测容量指标的方式实 现。 例如, 实时监测下行数据緩冲区 (Buffer ) 中的数据量, 或者根据下行 Buffer中数据量的统计平均数据量(统计周期为 10ms的整倍数)根据所获得 的数据量和使用中的下行子帧个数的比例关系 , 确定下行子帧业务负荷平均 值。

在确定不承载多播业务的 MBSFN子帧时, 还需要考虑公共信道的影响, 比如广播、 寻呼、 同步信号等。

第三代移动通信系统标准化组织(3GPP )规定了 3G无线接口技术的 LTE 系统支持 2种无线帧结构:

A、第一类无线帧(下文简称 Typel ),适用于频分双工( Frequency Division Duplex, FDD ) 系统, 其结构如图 1所示, 其中:

Typel的帧长为 10ms, 由 20个时隙组成, 每个时隙长度为 0.5ms, 图 1 中标记为 #0~#19。 每两个连续的时隙定义为一个子帧 (Subframe ), 共有 10 个子帧, 即: 子帧 i由时隙 2i和 2i+l组成, 其中 i=0、 1、 2... ...9。

当 Typel应用于 FDD系统时, 由于频分双工系统的上下行在频域上是分 开的, 因此每 10ms时间内, 上下行都有 10个子帧可用。

B、 第二类无线帧 (下文简称 Type2 ), 仅适用于 TDD系统, 其结构如图 2所示, 其中:

无线帧的帧长为 10ms,每帧分为 2个 5ms的半帧。将每个 5ms的半帧划 分成 8个长度为 0.5ms的常规时隙( Slot )和 1个长度为 1ms的特殊时隙区域, 该 1ms的特殊时隙区域由下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot, DwPTS )、 保护时隙( Guard Period, GP )和上行导频时隙( Uplink Pilot Time Slot, UpPTS ) 构成; 同时, 每两个常规时隙配对组成一个子帧(Subframe ), 其中子帧 #0和 下行导频时隙总是用于下行传输, 而上行导频时隙总是用于上行传输。 LTE-TDD系统帧结构目前定义了 7种配置方式, 如表一所示:

其中, D表示下行常规子帧, U表示上行常规子帧, S表示特殊子帧。 在 小区组网规划时, 小区的下行 /上行子帧比例配置就已经确定, 后续基本不会 改变。

在 LTE系统中, 下行控制信道包括: PCFICH ( Physical Control Format Indicator CHannel, 物理控制格式指示信道)、 PHICH ( Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel,物理 HARQ指示信道 ^oPDCCH( Physical Downlink Control CHannel , 物理下行控制信道)。

PCFICH 携带一个子帧中用于传输 PDCCH 的 OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分复用 )符号个数(1、 2、 3或 4 )信 息。 PCFICH在下行子帧中的第一个符号进行传输; UE ( User Equipment, 用 户设备 )在解调控制信息之前必须确定 DCI的时长跨度(以 OFDM符号个数 来衡量)。 系统利用 CFI ( Control Format Indicator, 控制格式指示) =1 , 2, 3 表示 PDCCH所占用的 OFDM符号个数。 在 Λ^〉10 ( ^ 表示 LTE系统的下 行带宽)时, DCI的时长跨度可能为 1 , 2或 3 ,由 CFI的值表征。在 ≤1Q 时, DCI的时长跨度可能为从 2个 OFDM符号到 4个 OFDM符号,此时用 CFI+1 来表征。 当 PDCCH占用的符号个数大于 0时, PCFICH存在。 PCFICH的 2bit 信息编码为 32bit,釆用 QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying, 四相相移键控) 调制 , PCFICH映射在下行子帧中第一个 OFDM符号中没有用作参考符号的 4 个资源单元组(REG, 即 4个连续的物理资源单元), 映射 PCFICH的 4个 REG等间距分布在整个系统带宽上。

PHICH含有对应 PUSCH ( Physical Uplink Shared Channel, 物理上行共享 信道) 的 ACK/NACK反馈信息。 多个 PHICH映射到相同的资源单元上, 形 成 PHICH组,被映射到没有用于参考信号和 PCFICH传输的物理资源粒子上。

PDCCH承载调度以及其他控制信息, 其中主要包括分别指示 UL-SCH ( Uplink Shared CHannel,上行共享信道)、DL-SCH( Downlink Shared Channel, 下行共享信道)分配信息以及 PUCCH和 PUSCH 的 TPC ( Transmit Power Control, 发送功率控制)信息。 PDCCH占据子帧的前 N个 OFDM符号, N 取值可为 1、 2、 3或 4。

如图 3所示, LTE系统传输使用的最小资源单元为资源粒子 (Resource Element, RE ), 若干个资源粒子组成一个资源块( Resource Block, RB )。 下 行物理信道对应于一系列资源粒子的集合, 用于承载源于高层的信息。

下行物理信道当中的 PSCH( Primary Synchronization CHannel, 主同步信 道)、 SSCH ( Secondary Synchronization CHannel , 辅助同步信道)、 PBCH ( Physical Broadcast Channel, 物理广播信道)属于小区级信道, 其资源位置 确定, 在标准中的规定如下:

对于 FDD系统, PSCH位于时隙 0和时隙 10最后一个 OFDM符号的中 间 72个子载波上;对于 TDD系统, PSCH位于子帧 1和子帧 6的第三个 OFDM 符号的中间 72个子载波上。

对于 FDD系统, SSCH位于时隙 0和时隙 10倒数第二个 OFDM符号中 间 72个子载波上; 对于 TDD系统, SSCH位于时隙 1和时隙 11倒数第一个 OFDM符号中间 72个子载波上。

PBCH位于子帧 0的时隙 1的前四个符号中间 72个子载波上。

此外, 对于 FDD系统, 其中子帧 0、 子帧 4、 子帧 5和子帧 9可能用于 寻呼, 不能设置为 MBSFN子帧; 对于 TDD系统, 其中子帧 0、 子帧 1、 子 帧 5和子帧 6可能用于寻呼,不能设置为 MBSFN子帧,子帧 2始终设置为上 行子帧也不能被设置为 MBSFN子帧。

对于 FDD来说, 每个无线帧中可用的 MBSFN子帧为: #1、 #2、 #3、 #6、 #7、 #8, 对应于 bitmap的 6个比特。

对于 TDD来说, 每个无线帧中可用的 MBSFN子帧为: #3、 #4、 #7、 #8、 #9, 对应于 bitmap的前 5个比特, bitmap的最后 1个比特不使用。 需要 注意的是, 对于 TDD, 上行子帧也不能被分配为 MBSFN子帧。

在 LTE系统中, 由于 PDCCH与 PUSCH的时域位置存在绑定关系, PUSCH与 PHICH的时域位置也存在绑定关系, 上下行子帧需要统一考虑 调度, 才能实现下行子帧的控制区域不承载信息。 如果需要设置为 MBSFN 子帧已经承载了其他业务的下行数据, 则需要进行调度, 将所承载的数据 转移到其他可用的下行子帧中进行传输, 或者不在该下行子帧分配数据。 在 LTE系统中, 当下行子帧不存在控制信道时, 可以执行该下行子帧的 关断操作; 如果下行子帧存在控制信道, 但该子帧不承载下行共享信道信息, 可以执行下行子帧中的时隙关断操作。 这样的操作基站需要信令信息通知用 户设备基站没有发送小区专属参考信号, 或者需要用户设备具有盲检测出基 站没有发送小区专属参考信号的功能或者相应 的小区专属参考信号解调错误 处理机制。

此外, 在支持单播发送的小区内, 所有下行子帧中发送小区专属参考信 号 (CRS ), 分散在整个系统带宽范围内。 用户设备通过接收的小区专属参考 信号,得到信道频率响应在不同 OFDM符号和子载波上的釆样,再根据需要, 通过插值算法, 得到整个时频平面的各个 RE或部分时频范围内的 RE的信道 频率响应, 从而评估整个信道状态信息。 如果直接关闭子帧或者关闭时隙, 需要额外的信令信息通知用户设备, 否则用户设备不知道基站没有发送小区 专属参考信号, 解调小区专属参考信号时会出错。 目前, 标准中不支持这种 通知机制, 需要改动标准, 难度比较大。 如果没有额外的信令信息通知用户 设备, 需要用户设备具有盲检测 PCFICH的功能, 能够识别出下行未发送 CFI 信息, 当用户设备盲检测出该下行子帧未承载 CFI信息时, 则不去接收解调 小区专属参考信号。

MBSFN子帧是区别于单播子帧的一种子帧,其中 帧的前一个或前两个 符号为单播符号,用于承载控制信息,后面剩 余的部分才真正做 MBSFN发送 的多播符号。 与 eMBMS ( Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service , 演 进的多媒体广播组播业务)相关的 RRC ( Radio Resource Control, 无线资源 控制)信令包括两个:使用 BCCH ( Broadcast Control Channel,广播控制信道) 传输的 MBMS ( Multimedia Broadcast Multicast Service,多媒体广播组播业务) 专用 SIB13 ( System Information Block Typel3 , 系统信息块类型)和 MCCH ( Multicast Control Channel , 多播控制信道) 载的消息 (MBSFN Area Configuration消息 )。

MBMS notification釆用 PDCCH format 1C的格式, MBMS子帧位置会通 过广播信息进行广播。

与 eMBMS相关的控制信息是与单播控制信息相互独 的,大部分 MBMS 控制信息是通过 MBMS专用逻辑信道 MCCH传输的。一个 MBSFN区域对应 于一个 MCCH。 少部分 MBMS 控制信息是通过 BCCH传输的, 用于接收 MCCH。

用户设备在接收 MBMS业务时,首先读取 SIB13 ,根据 SIB13中的 MCCH 配置信息,在相应位置读取 MCCH消息,然后再根据 MCCH消息中的 MTCH 配置及 MBMS业务信息, 到相应位置接收相关的 MBMS业务。

网络侧通过广播信息通知 UE哪个子帧配置成 MBSFN, 没有 MBMS业 务的 UE不解调 MBSFN子帧; 当存在多条 MCCH情况下, UE只需要监听相 关的 MBSFN区域的 MCCH 业务。 即使将某个子帧设为 MBMS子帧, 也可 以通过 SIB13指示该子帧不承载 MBMS业务, 因为 SIB13指示了 MCCH到 MBMS 子帧的映射关系, 如果某个 MBMS 子帧没有任何 MCCH 映射, 有 MBMS业务的用户设备也不需要解调 MBMS子帧, 这样不仅基站节电, 同时 实现了用户设备节电。 对于 UE来说,由于其收到的调度指示该子帧为 MBSFN子帧,该 MBSFN 子帧实际上是虚拟的, 因此这些 UE在接收完该子帧的控制信道部分后,就不 再接收其后的数据部分了, 对 UE来说此时是一个下行的空白时间段。

对于基站,在确定不承载多播业务的 MBSFN下行子帧之后,把这些下行 子帧设置为 MBSFN子帧, 通过广播 SIB13 通知物理层哪些子帧被设置为 MBSFN子帧。 MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号, 用于承载控 制信息,后面剩余的部分用于 MBSFN发送的多播符号,为了配合关闭相应物 理通道,可以将承载 MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的 定值 (如连续的 0 ), 以便启动射频通道关闭时刻的检查(比如用连 续多个 0来作 为标志进行检查)。从第一个符号开始判断每 个符号上的频域数据是否都为 0, 如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值 , 则从该符号到该子帧的最后 一个符号执行射频通道关闭操作; 也可以对频域基带信号进行 IFFT ( Inverse Fast Fourier Transform, 快速傅立叶逆变换) 变换后获得时域数据, 从第一个 符号开始判断每个符号上的时域数据是否为起 到标识作用的特定值, 如果该 符号的时域数据为起到标识作用的特定值, 则从该符号到该子帧的最后一个 符号执行射频通道关闭操作。 较佳地, 由于 MBSFN子帧可能有 1 个或者 2 个符号用于承载单播控制信息, 因此最多判断前 3个符号就可以了。

关闭射频通道时, 可以一次全部关闭所有射频通道; 也可以分步关闭射 频通道, 即分射频通道小信号部分关断 (数模转换器、 模拟收发信机等模拟 器件)和大信号部分关断(功率放大器)。

基于同一发明构思, 本发明实施例中还提供了一种节能基站装置、 RRU 和 BBU, 由于这些设备解决问题的原理与本发明实施例 移动通信系统基站节 能方法相似, 因此这些设备的实施可以参见方法的实施, 重复之处不再赘述。

对于一体化基站, 本发明给出了一种具体的实施装置, 如图 4所示, 基 站装置包括: 统计单元 401、 判断单元 402、 决策单元 403、 基站调度器 404、 基带数据处理单元 405、射频通道关闭信息获取单元 406和射频通道关闭执行 单元 407。 其中, 统计单元 401 , 用于收集和统计基站的下行业务负载信息, 根据设 定的周期进行上报。 上报周期可以根据需要设定, 所设定的周期为 10ms的整 倍数。

判断单元 402, 用于根据统计单元 401上报的下行业务负载信息,根据确 定的下行子帧业务负荷平均值,确定是否启动 利用 MBSFN子帧实现下行子帧 关断操作, 并将判断结果通知决策单元 403。 当一段时间内下行子帧数目为 K — DL, 如果下行子帧业务负荷平均值<下行子帧业 负荷门限值 X ( K DL - 1 ), 则可以启动利用 MBSFN子帧实现下行子帧关断技术; 如果下行子帧业 务负荷平均值 <下行子帧业务负荷门限值 X ( K_DL - m ), 则最多可以设置 m 个 MBSFN子帧, 其中, m<K— DL。 下行业务负荷门限值 =下行子帧承载的平 均数据量 χ η; 其中 η为设定的负荷因子。

决策单元 403 , 用于确定将哪些下行子帧设置为 MBSFN子帧, 并通知基 站调度器 404。在确定 MBSFN子帧时,需要考虑公共信道的影响, 比如广播、 设置为 MBSFN子帧, 并通知基站调度器 404。

基站调度器 404,用于根据确定的不发送下行数据的 MBSFN子帧包含单 播符号 (控制区符号 )的个数; 如果不发送下行数据的 MBSFN子帧也无需调 度相应上行子帧的数据; 未承载上行反馈信息 ACK/NACK, 则该不发送下行 数据的 MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下 数据,则需要进行 调度, 将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中 进行传输。

基带数据处理单元 405, 用于根据基站调度器 404通知,把可以执行关闭 的下行子帧的多播符号数据设置为特定值, 特定值可以是全 0或者全 1 , 还可 以是特定的用于标识符号关闭的序列。

射频通道关闭信息获取单元 406, 用于检测关闭射频通道的起始点, 如果 基带数据为连续的特定值或用于标识符号关闭 的序列, 则该符号的开始时间 点为执行关闭的开始时间点。由于 MBSFN子帧的前一个或前两个符号可能为 单播符号, 所以最多判断前 3个符号, 如果第 3个符号仍然不为 0, 则该子帧 没有设置为 MBSFN子帧, 不执行符号关闭和射频通道关闭操作。 射频通道关闭信息获取单元 406还产生并发出关闭射频通道的指令, 指 令形式可以是开关电平或者其他指令形式。

射频通道关闭执行单元 407 ,用于根据射频通道关闭检测单元 406输出的 时间点执行射频通道关闭操作, 从开始时间点到最后一个符号执行射频通道 关闭操作。

关闭射频通道时, 射频通道关闭执行单元 407根据射频通道设计的不同 需求, 可以一次全部关闭所有射频通道; 也可以分步关闭射频通道, 即分射 频通道小信号部分关断 (数模转换器、 模拟收发信机等模拟器件)和大信号 部分关断 (功率放大器)。

在实际应用中, 由于射频器件从关断状态转换到工作状态时, 需要经历 一个信号稳定过程, 因此, 子帧关闭周期的结束时间需要适当提前, 根据器 件稳定时间的不同, 一般需要提前 l~5us。

对于分布式结构基站, RRU ( Radio Resource Unit, 无线远端单元)侧需 要根据 BBU ( Base Band Unit, 基带单元)发送给 RRU的数据情况自行判断 从何时开始关闭射频通道; 在 BBU侧也可以设置射频通道关闭信息检测通知 单元, 用于通知 RRU在何时关闭射频通道。

本实施例给出了具体的实施装置, 如图 5所示, 在 BBU侧, 包括: 统计 单元 501、 判断单元 502、 决策单元 503、 基站调度器 504、 基带数据处理单 元 505和射频通道关闭信息检测通知单元 506。 在 RRU侧, 包括: 基带数据 接收单元 511 ,射频通道关闭信息获取单元 512和射频通道关闭执行单元 513。

其中, 统计单元 501 , 用于收集和统计基站的下行业务负载信息, 根据设 定的周期进行上报。 上报周期可以根据需要设定, 所设定的周期为 10ms的整 倍数。

判断单元 502, 用于根据统计单元 501上报的下行业务负载信息,根据确 定的下行子帧业务负荷平均值,确定是否启动 利用 MBSFN子帧实现下行子帧 关断操作, 并将判断结果通知决策单元 503。 当一段时间内下行子帧数目为 K _DL, 如果下行子帧业务负荷平均值<下行子帧业 负荷门限值 x ( K DL - 1 ), 则可以启动利用 MBSFN子帧实现下行子帧关断技术; 如果下行子帧业 务负荷平均值 <下行子帧业务负荷门限值 X ( K_DL - m ), 则最多可以设置 m 个 MBSFN子帧, 其中, m<K— DL。 下行业务负荷门限值 =下行子帧承载的平 均数据量 χ η; 其中 η为设定的负荷因子。

决策单元 503 , 用于确定将哪些下行子帧设置为 MBSFN子帧, 并通知基 站调度器 504。在确定 MBSFN子帧时,需要考虑公共信道的影响, 比如广播、 设置为 MBSFN子帧, 并通知基站调度器。

基站调度器 504,用于根据确定的不发送下行数据的 MBSFN子帧包含单 播符号 (控制区符号 )的个数; 如果不发送下行数据的 MBSFN子帧也无需调 度相应上行子帧的数据; 未承载上行反馈信息 ACK/NACK, 则该不发送下行 数据的 MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下 数据,则需要进行 调度, 将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中 进行传输。

基带数据处理单元 505,用于根据基站调度器 504的通知把可以执行关闭 的下行子帧多播符号的基带数据设置为特定值 (特定值可以是全 0或者全 1 , 还可以是特定的用于标识符号关闭的序列 ), 并将基带数据发送给 RRU。

射频通道关闭信息检测通知单元 506 , 用于检测多播符号的起始位置。 MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号, 用于承载控制信息, 后面剩 余的部分用于 MBSFN发送的多播符号,为了配合关闭相应物理 道,可以将 承载 MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的 定值 (如连续的 0 ), 以便于射频通道关闭时间点的检查。 从第一个符号开始判断每个符号上的频 域数据是否都为 0, 如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值 , 则从该符 号到该子帧的最后一个符号执行射频通道关闭 操作; 也可以对频域基带信号 进行 IFFT变换后获得时域数据, 从第一个符号开始判断每个符号上的时域数 据是否为起到标识作用的特定值, 如果该符号的时域数据为起到标识作用的 特定值, 则从该符号到该子帧的最后一个符号执行射频 通道关闭操作。 较佳 地, 由于 MBSFN子帧可能有 1个或者 2个符号用于承载单播控制信息, 因此 最多判断前 3个符号就可以了。 如果基带数据为连续的特定值或者用于标识 符号关闭的序列, 则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间 点, 并将关 闭时间点通知给 RRU , 具体通知方式可以以信令方式实现。

在 RRU侧, 基带数据接收单元 511 , 用于接收来自 BBU的基带数据。 射频通道关闭信息获取单元 512, 用于接收来自 BBU侧的射频关闭时间 点信息, 并向射频通道关闭执行单元 513发出相应控制指令。

射频通道关闭执行单元 513 ,用于根据射频通道关闭信息获取单元 512输 出的控制指令执行射频通道关闭和开启操作。 需求, 可以一次全部关闭所有射频通道; 也可以分步关闭射频通道, 即分射 频通道小信号部分关断 (数模转换器、 模拟收发信机等模拟器件)和大信号 部分关断 (功率放大器)。

对于分布式基站, 本发明还给出了另一种具体的实施装置, 如图 6所示: 在 BBU侧, 包括: 统计单元 601、 判断单元 602、 决策单元 603、 基站调 度器 604和基带数据处理单元 605;在 RRU侧,包括:基带数据接收单元 611 , 射频通道关闭信息获取单元 612和射频通道关闭执行单元 613。

其中, 统计单元 601 , 用于收集和统计基站的下行业务负载信息, 根据设 定的周期进行上报。 上报周期可以根据需要设定, 所设定的周期为 10ms的整 倍数。

判断单元 602, 用于根据统计单元 601上报的下行业务负载信息,根据确 定的下行子帧业务负荷平均值,确定是否启动 利用 MBSFN子帧实现下行子帧 关断操作, 并将判断结果通知决策单元 603。 当一段时间内下行子帧数目为 K — DL, 如果下行子帧业务负荷平均值<下行子帧业 负荷门限值 X ( K DL - 1 ), 则可以启动利用 MBSFN子帧实现下行子帧关断技术; 如果下行子帧业 务负荷平均值 <下行子帧业务负荷门限值 X ( K_DL - m ), 则最多可以设置 m 个 MBSFN子帧, 其中, m<K— DL。 下行业务负荷门限值 =下行子帧承载的平 均数据量 χ η ; 其中 η为设定的负荷因子。

决策单元 603 , 用于确定将哪些下行子帧设置为 MBSFN子帧, 并通知基 站调度器 604。在确定 MBSFN子帧时,需要考虑公共信道的影响, 比如广播、 设置为 MBSFN子帧, 并通知基站调度器。

基站调度器 604,用于根据确定的不发送下行数据的 MBSFN子帧包含单 播符号 (控制区符号 )的个数; 如果不发送下行数据的 MBSFN子帧也无需调 度相应上行子帧的数据; 未承载上行反馈信息 ACK/NACK, 则该不发送下行 数据的 MBSFN子帧不存在单播符号。如果子帧承载了下 数据,则需要进行 调度, 将所承载的数据转移到其他可用的下行子帧中 进行传输。

基带数据处理单元 605 ,用于根据基站调度器 604通知把可以执行关闭的 下行子帧的基带数据设置为特定序列, 该序列用于标识符号关闭, 该特定序 列可以是连续的 0或者 1 , 也可以是能表示该符号关闭的特定序列; 并将基带 数据发送给 RRU。

在 RRU侧, 基带数据接收单元 611 , 用于接收来自 BBU的基带数据。 计信息决策是否需要关闭射频通道, 并给出不发送下行数据的子帧比例。 射频通道关闭信息获取单元 612 , 用于检测检测多播符号的起始位置。 MBSFN子帧的前一个或前两个符号为单播符号, 用于承载控制信息, 后面剩 余的部分用于 MBSFN发送的多播符号,为了配合关闭相应物理 道,可以将 承载 MBSFN多播符号的位置数据置为起到标识作用的 定值 (如连续的 0 ), 以便于射频通道关闭时间点的检查。 从第一个符号开始判断每个符号上的频 域数据是否都为 0, 如果该符号上的数据为起到标识作用的特定值 , 则从该符 号到该子帧的最后一个符号执行射频通道关闭 操作; 也可以对频域基带信号 进行 IFFT变换后获得时域数据, 从第一个符号开始判断每个符号上的时域数 据是否为起到标识作用的特定值, 如果该符号的时域数据为起到标识作用的 特定值, 则从该符号到该子帧的最后一个符号执行射频 通道关闭操作。 较佳 地, 由于 MBSFN子帧可能有 1个或者 2个符号用于承载单播控制信息, 因此 最多判断前 3个符号就可以了。 如果基带数据为连续的特定值或者用于标识 符号关闭的序列, 则该符号的开始时间点为执行关闭的开始时间 点。 并对射 频通道关闭执行单元 613发出相应射频通道关闭 /开启指令。

射频通道关闭执行单元 613 ,用于根据射频通道关闭检测单元 612发出的 相应射频通道关闭 /开启指令, 执行射频通道关闭 /开启操作。

根据射频通道设计的不同需求, 射频通道关闭执行单元 613 可以一次全 部关闭所有射频通道; 也可以分步关闭射频通道, 即分射频通道小信号部分 关断 (数模转换器、 模拟收发信机等模拟器件)和大信号部分关断 (功率放 大器)。

对于不同的基站类型, 射频通道关闭判断 /检测单元的位置可能不同, 对 于分布式基站, 射频通道关闭判断 /检测单元可以在 BBU侧, 也可以在 RRU 侧实现。

本领域内的技术人员应明白, 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或 计算机程序产品。 因此, 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且, 本发明可釆用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用 存储介质 (包括但不限于磁盘 存储器、 CD-ROM、 光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备(系统)、 和计算机程序产 品的流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图 和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程 和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器以产生一个机器, 使得通 过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器 执行的指令产生用于实现在流 程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中, 使得存储在该计算机可读存储器 中的指令产生包括指令装置的制造品, 该指令装置实现在流程图一个流程或 多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备上, 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列 操作步骤以产生计算机实现的 处理, 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令 提供用于实现在流程图 一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 步 骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例, 但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造性概念, 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以, 所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本 发明范围的所有变更和修改。 发明的精神和范围。 这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要 求及其等同技术的范围之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。