[发明专利]控制通信网络的基站的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于控制无线通信网络(100)的多个物理基站(120)的相应操作模式的网络实体(150)。所述网络实体包括处理单元(151)，用于：获取所述多个物理基站中的每个物理基站在主动操作模式下的相应当前数据负载；根据所述多个物理基站的所述相应当前数据负载，估计多个虚拟基站(130)的相应当前数据负载；预测所述多个虚拟基站中的每个虚拟基站的相应数据负载；根据所述虚拟基站的所述相应数据负载，将所述多个物理基站中的一个或多个物理基站的操作模式调整为空闲操作模式。

技术领域

本发明一般涉及无线通信网络领域。更具体地，本发明涉及以节能方式控制无线通信网络的多个物理基站的相应操作模式的设备和方法。

背景技术

能源效率是当今无线通信中最重要的要求之一。据估计，2012年ICT(信息和通信技术)全球消耗量约为1950太瓦时每年，而通信网络本身的能耗量为350太瓦时每年。据估计，2017年全球网络耗电量约为730太瓦时每年。随着云计算的兴起，网络份额从2012年的20％持续增长到2017年的29％，基站约占网络消耗量的50％。

因此，运营这些不断扩大的无线通信网络在维护和能耗方面要求非常高。所以，能源效率是新兴和未来无线通信网络最重要的要求之一，尤其是对于即将到来的依赖于密集网络的5G技术。通过尝试大幅减少每个CPU周期或每个硬件传输的能量消耗，在硬件层上做出了许多努力。其它已知方法通过以不同的电源模式操作基站来降低无线网络的能耗，电压模式也称为电源操作模式(Power Mode of Operation，PMO)，使用哪种电源模式取决于网络需求。

已经有一些研究涉及无线网络基站的PMO调整问题。提出了一种广为人知和普遍使用的BS的PMO管理方法，作为IEEE 802.11b标准的一部分。本标准采用的该方法的一个主要缺点是无法保证QoS和/或避免盲区。

寻找最佳位置来部署无线网络的基站作为优化问题已经在以下文章中得到解决：2011年P.Gonzalez-Brevis等人在2011年IEEE第73届国际传输技术会议(春季VTC)上发表的“Base Station Location Optimization for Minimal Energy Consumption inWireless Network(无线网络中实现最小能耗的基站位置优化)，第1至5页”，将能耗降到最低。但流量统计没有考虑在内。

2010年11月Z.Niu、Y.Wu、J.Gong和Z.Yang在IEEE通信杂志第48卷第11期第74至79页发表的“Cell zooming for cost-efficient green cellular networks(经济高效的绿色蜂窝网络的小区缩放)”介绍了小区缩放，小区缩放能够根据流量负载、用户需求和信道条件自适应地调整小区大小。

在兼顾QoS的前提下使节能策略适应时空变化已经在以下文章中描述：2012年L.Chiaraviglio、D.Ciullo、G.Koutitas、M.Meo和L.Tassiulas在2012第九届无线点播网络系统和服务(Wireless On-Demand Network Systems and Service，WONS)年度会议上发表在第159至166页的“Energy-efficient planning and management of cellularnetworks(蜂窝网络的节能规划和管理)”以及2016年2月E.Pollakis,R.L.G.Cavalcante,and S.Stanczak在EURASIP无线通信和组网杂志的第2016卷第1期第61页发表的“Trafficdemand-aware topology control for enhanced energy-efficiency of cellularnetworks“(针对蜂窝网络的增强能源效率的流量需求感知拓扑控制)”。在L.Chiaraviglio等人的文章中，为了根据无线网络基站的负载或重叠区域效应为无线网络基站规划休眠方案，使用局部贪婪策略。在E.Pollakis等人的文章中，为了通过求解一个松弛的NP困难的组合问题将节能最大化，选择最佳基站子集。