論LTE載波關(guān)斷節(jié)能功能研究

宋彥峰

摘 要隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，重點(diǎn)對(duì)一些口碑場(chǎng)景的室分基站進(jìn)行了建設(shè)。但這些基站資源利用率較低，部分時(shí)段沒(méi)有業(yè)務(wù)量，造成資源和能耗浪費(fèi)。為持續(xù)探索節(jié)能減排新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端提質(zhì)增效，通過(guò)LTE技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)自身稟賦，對(duì)特定場(chǎng)景的載波關(guān)斷功能應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】LTE 載波關(guān)斷 節(jié)能

1 應(yīng)用背景

為提升網(wǎng)絡(luò)口碑，對(duì)大客戶單位建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，資源分析發(fā)現(xiàn)在節(jié)假日、夜間LTE網(wǎng)絡(luò)資源利用率極低；另外，一些體育館、藝術(shù)中心等大型場(chǎng)館的室分僅在舉辦活動(dòng)時(shí)才有使用。基于這種情況，針對(duì)此類(lèi)特定場(chǎng)景探討在資源利用率極低時(shí)，可采用關(guān)閉室分LTE基站載波；待利用率到達(dá)一定門(mén)限時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟。

2 原理及技術(shù)方案

2.1 原理

載波關(guān)斷不同于符號(hào)關(guān)斷和通道關(guān)斷，它是指當(dāng)本載波上的用戶數(shù)較少時(shí)，將用戶遷移到負(fù)荷允許的目標(biāo)基礎(chǔ)載波上，然后關(guān)掉本載波，以節(jié)約能耗。其中本載波與目標(biāo)基礎(chǔ)載波是系統(tǒng)內(nèi)/系統(tǒng)間的同覆蓋鄰區(qū)關(guān)系；同覆蓋鄰區(qū)是指與源小區(qū)處在一個(gè)覆蓋范圍下的小區(qū)。

從另一角度而言，本載波指容量小區(qū)（節(jié)能小區(qū)），是同覆蓋組網(wǎng)中作為提升小區(qū)容量目的的頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小區(qū)，可對(duì)應(yīng)到要關(guān)閉載波的室分基站；目標(biāo)載波指基礎(chǔ)小區(qū)（補(bǔ)償小區(qū)），是同覆蓋組網(wǎng)中作為基礎(chǔ)覆蓋目的的頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小區(qū)，可對(duì)應(yīng)到同區(qū)域覆蓋的宏站。

eNodeB載波關(guān)斷節(jié)能場(chǎng)景與網(wǎng)絡(luò)覆蓋有緊密關(guān)系。節(jié)能小區(qū)根據(jù)鄰區(qū)關(guān)系中的配置，來(lái)動(dòng)態(tài)選擇補(bǔ)償小區(qū)；但是優(yōu)先選擇LTE鄰區(qū)作為補(bǔ)償小區(qū)，在沒(méi)有LTE鄰區(qū)作為補(bǔ)償小區(qū)時(shí)，才選擇異系統(tǒng)鄰區(qū)作為補(bǔ)償小區(qū)。當(dāng)提供基礎(chǔ)覆蓋的小區(qū)（補(bǔ)償小區(qū)）是FDD LTE小區(qū)時(shí)，稱(chēng)為系統(tǒng)內(nèi)載波關(guān)斷節(jié)能。節(jié)能小區(qū)與補(bǔ)償小區(qū)之間通過(guò)X2接口交互負(fù)荷信息；具體內(nèi)容可以參考36.423協(xié)議。

以圖1為例，目標(biāo)載波可使用3G和4G網(wǎng)絡(luò)。在4G網(wǎng)絡(luò)的B區(qū)和C區(qū)中，當(dāng)業(yè)務(wù)不繁忙時(shí)，覆蓋Area C的站點(diǎn)可以進(jìn)入節(jié)能；此時(shí)覆蓋Area B的站點(diǎn)對(duì)Area C提供補(bǔ)償。

2.2 技術(shù)方案

制定方案根據(jù)場(chǎng)景而定。首先選擇有宏站和室分覆蓋的區(qū)域，其次室分基站的流量有明顯的潮汐現(xiàn)象。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，室分在夜間有6個(gè)小時(shí)幾乎無(wú)流量，有7個(gè)小時(shí)是處于較低的流量期間。因此，在夜間低流量和無(wú)流量期間，可以關(guān)閉LTE容量小區(qū)的載波，僅保留一個(gè)大覆蓋的載波，以達(dá)到節(jié)省基站功耗的目的。

另外，根據(jù)節(jié)能小區(qū)和容量小區(qū)資源利用率可設(shè)置節(jié)能喚醒機(jī)制。即使在關(guān)閉載波的限定時(shí)間內(nèi)，資源利用率到達(dá)門(mén)限時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟。節(jié)能喚醒時(shí)的負(fù)荷需合理設(shè)置，設(shè)置太大影響節(jié)能效率，太小時(shí)用戶切入到覆蓋小區(qū)會(huì)出現(xiàn)業(yè)務(wù)接納失敗，影響用戶感知度。建議根據(jù)節(jié)能小區(qū)和補(bǔ)償小區(qū)一個(gè)月PRB資源利用率均值設(shè)置。

2.3 執(zhí)行動(dòng)作

打開(kāi)SON控制中的節(jié)能業(yè)務(wù)開(kāi)關(guān)，下發(fā)節(jié)能策略選擇載波關(guān)斷模式，被選定eNodeB下所有的小區(qū)將進(jìn)入載波智能關(guān)斷模式。下發(fā)節(jié)能策略選擇關(guān)閉策略，關(guān)閉SON控制中的節(jié)能業(yè)務(wù)開(kāi)關(guān)，被選定eNodeB下所有的小區(qū)將退出載波智能關(guān)斷模式。

目前室分站點(diǎn)基本都有FDD LTE補(bǔ)償小區(qū)，因此本次研究采用系統(tǒng)內(nèi)載波關(guān)斷的節(jié)能方式，其載波關(guān)斷的配置如下：配置FDD SON控制策略——配置FDD節(jié)能策略——配置小區(qū)為節(jié)能小區(qū)——配置節(jié)能小區(qū)的鄰接小區(qū)——配置節(jié)能小區(qū)與補(bǔ)償小區(qū)的鄰接關(guān)系——配置補(bǔ)償小區(qū)的鄰接小區(qū)——配置補(bǔ)償小區(qū)與節(jié)能小區(qū)的鄰接關(guān)系。

3 效果驗(yàn)證

操作執(zhí)行后可看到試驗(yàn)小區(qū)提示節(jié)能時(shí)段開(kāi)始，5分鐘后進(jìn)入節(jié)能小區(qū)能按照設(shè)置的時(shí)間進(jìn)入載波智能關(guān)斷，載波智能關(guān)斷期間站點(diǎn)無(wú)告警，在載波關(guān)斷期間無(wú)用戶接入。

在載波關(guān)斷期間，電源輸出功率明顯下降，電源節(jié)能可達(dá)20%以上。通過(guò)本次試驗(yàn)證明LTE載波關(guān)斷功能可有效降低設(shè)備能耗，為后期該功能的廣泛應(yīng)用提供了有力依據(jù)，如表1所示。

此技術(shù)使用網(wǎng)管操作即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)任何投資成本。載波關(guān)斷更適合應(yīng)用到一些大型場(chǎng)館會(huì)場(chǎng)和室分，可直接設(shè)定時(shí)段關(guān)閉和啟動(dòng)，同時(shí)結(jié)合喚醒功能會(huì)更加靈活。即平時(shí)業(yè)務(wù)分擔(dān)到周邊宏站，載波關(guān)閉；資源利用率到達(dá)一定閥值自動(dòng)開(kāi)啟，比在基站上加裝定時(shí)器更加穩(wěn)定、可靠、靈活。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)基于LTE網(wǎng)絡(luò)的載波關(guān)斷休眠節(jié)能技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了技術(shù)的節(jié)能效及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的影響。應(yīng)用到室分的特定場(chǎng)景，可有效減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的耗電量，降低成本支出，提高經(jīng)濟(jì)效益，為移網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的降本增效提供重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]李韶英，莊湛海，倪偉彬.基于LTE網(wǎng)絡(luò)的智能關(guān)斷技術(shù)研究[J].移動(dòng)通信，2014（18）：45-49.

[2]趙巖琨，溫向明，路兆銘.LTE系統(tǒng)自優(yōu)化節(jié)能技術(shù)研究[Z].百度學(xué)術(shù)，2012-01-04.

[3]侯寧，樊耀東.基站載頻智能關(guān)斷技術(shù)節(jié)能分析[J].電信技術(shù)，2009（04）：74-76.

作者單位

河南省鶴壁市聯(lián)通分公司 河南省鶴壁市 458000