ДИНАМИЧЕСКОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТОЧКЕ ПЕРЕДАЧИ (TP) ДЛЯ ЭКОНОМИИИ ЭНЕРГИИ В ВИРТУАЛЬНОЙ СЕТИ РАДИОДОСТУПА (V-RAN)
DYNAMIC CUTOFF OF RADIATION IN TRANSMISSION POINT (TP) FOR ENERGY SAVING IN VIRTUAL RADIO ACCESS NETWORK (V-RAN)

Перекрестная ссылка на родственные заявки
В данной заявке на патент заявлен приоритет в соответствии с предварительной заявкой США № 61/972,839, поданной 31 марта 2014 г. под названием “Dynamic Energy-Efficient Transmit Point (TP) Muting for Virtual Radio Access Network (V-RAN)”, которая представлена здесь по ссылке, как если бы она была воспроизведена полностью, а также по Заявке на патент США, Регистрационный номер 14/672,423 поданной 30 марта 2015 г. под названием “Dynamic Energy-Efficient Transmit Point (TP) Muting for Virtual Radio Access Network (V-RAN)”, содержание которой представлено здесь по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к не создающей опасность для окружающей среды беспроводной передаче данных и, в частности, к вариантам осуществления технологий для динамического прекращения излучения в точке передачи со сбережением энергии для виртуальной сети радиодоступа (V-RAN).
Уровень техники
Операторы мобильной сети часто несут высокие расходы на операционное обслуживание из-за требований к расходованию энергии базовыми станциями. Например, базовые станции обычно могут расходовать до восьмидесяти процентов энергии, требуемой для работы сотовой сети, и могут составлять существенную часть "углеродного следа" (выбросы парниковых газов в атмосферу) сотовой сети. Одна из стратегий для улучшения эффективности относится к прекращению излучения в точке передачи (TP), где базовые станции, которые не обслуживают UE, могут быть переведены из активного режима в "спящий" (состояние покоя) режим. Требуются технологии для воплощения прекращения передачи TP в беспроводных сетях, имеющих высокую плотность точек доступа (AP).
Сущность изобретения
Технические преимущества, в общем, достигаются с использованием вариантов осуществления данного раскрытия, в которых описаны технологии для динамического прекращения передачи в точке передачи с эффективным сбережением энергии для виртуальной сети радиодоступа (V-RAN).
В соответствии с вариантом осуществления, предусмотрен способ для разгрузки трафика между физическими точками передачи (TP) виртуальных TP в беспроводных сетях передачи данных. В данном примере способ содержит: идентифицируют виртуальную TP, обслуживающую оборудование пользователя (UE). Виртуальная TP включает в себя, по меньшей мере, первую физическую TP и вторую физическую TP. Первая физическая TP выполняет обмен трафиком данных и управляющей сигнализацией с UE в течение первого периода. Способ дополнительно включает в себя разгрузку, по меньшей мере, одного из трафика данных и управляющей сигнализации из первой физической TP во вторую физическую TP. Вторая физическая TP выполняет обмен, по меньшей мере, одним из трафика данных или управляющей сигнализацией с UE, в течение второго периода. Также предусмотрено устройство для выполнения этого способа.
В соответствии с другим вариантом осуществления предусмотрен способ для прекращения излучения физической TP. В этом примере способ включает в себя: дезактивируют передатчик нисходящего канала передачи физической точки передачи (TP), без дезактивирования приемника восходящего канала передачи физической TP, отслеживают сигналы обратной связи восходящего канала передачи через приемник восходящего канала передачи, в то время как передатчик нисходящего канала передачи физической TP дезактивирован, и повторно активируют передатчик нисходящего канала передачи физической TP, когда сигнал обратной связи восходящего канала передачи удовлетворяет критериям повторной активации нисходящего канала передачи.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ, теперь будет сделана ссылка на следующее описание, которое следует рассматривать совместно с приложенными чертежами, на которых:
На фиг. 1 показана схема сети беспроводной передачи данных в соответствии с вариантом осуществления;
На фиг. 2A-2D поясняются схемы виртуальной сети радиодоступа (VRAN) в соответствии с вариантом осуществления для разгрузки трафика и/или управляющей сигнализации;
На фиг. 3 показана схема способа в соответствии с вариантом осуществления для разгрузки трафика между физическими точками доступа (AP) виртуальной AP;
На фиг. 4 показана схема способа в соответствии с вариантом осуществления для разгрузки управляющей сигнализации между физическими точками доступа (AP) виртуальной AP;
На фиг. 5 показана схема способа в соответствии с вариантом осуществления для повторной активации передатчика нисходящего канала передачи на основе информации обратной связи восходящего канала передачи;
На фиг. 6 показана схема в соответствии с вариантом осуществления структуры фрейма одночастотной многоадресной широковещательной сети (MBSFN);
На фиг. 7 показана схема обычной архитектуры сети Beyond Cellular Green Generation (BCG2) (сберегающее окружающую среду генерирование за пределами соты);
На фиг. 8 показана схема обычной архитектуры сети для фантомной соты;
На фиг. 9A-9C представлены конфигурации сети для прекращения работы точки передачи и планирования DPS, которое улучшает передачу данных из устройства в устройство (D2D);
На фиг. 10 показана схема, график и таблица модели потребления энергии в зависимости от нагрузки;
На фиг. 11 показана схема модели потребления энергии;
На фиг. 12 показана график анализа возможностей системы;
На фиг. 13 показаны графики модели потребления энергии;
На фиг. 14A-14C представлены графики моделирований пропускной способности для технологий уменьшения мощности в соответствии с вариантом осуществления;
На фиг. 15 показана диаграмма результатов сценария моделирования;
На фиг. 16 показана схема вычислительной платформы в соответствии с вариантом осуществления; и
На фиг. 17 показана схема устройства передачи данных в соответствии с вариантом осуществления.
Подробное описание изобретения
Изготовление и использование предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления подробно описано ниже. Следует понимать, однако, что настоящее изобретение направлено на множество пригодных для использования изобретательных концепций, которые могут быть воплощены в широком разнообразии конкретного контекста. Описанные конкретные варианты осуществления являются просто иллюстративными конкретным способами изготовления и использования изобретения и не ограничивают объем изобретения.
Базовые станции могут потреблять до восьмидесяти процентов энергии, требуемой для работы сотовой сети. Например, усилитель мощности в макро-базовых станциях может отвечать за от приблизительно пятидесяти пяти до шестидесяти процентов потребления энергии макро-базовой станции, в то время как усилитель мощности в узлах с низкой мощностью может отвечать за приблизительно тридцать процентов их потребления энергии. В соответствии с этим, возможно существенно снизить потребление энергии путем динамического дезактивирования передатчика нисходящего канала передачи базовой станции, когда базовая станция не работает по нисходящему каналу передачи. Аналогично, потребление энергии также может быть сокращено путем дезактивирования приемника восходящего канала передачи базовой станции, когда базовая станция не работает по восходящему каналу передачи. Поскольку потребление энергии увеличивает операционные затраты и излучение в окружающую среду, требуются технологии для эффективного прекращения работы базовых станций.
Аспекты данного раскрытия улучшают эффективность работы и снижают воздействие на окружающую среду в виртуальных сетях радиодоступа (VRAN) путем разгрузки трафика данных и/или управляющей сигнализации между физическими точками передачи (TP) виртуальной TP. Это может позволить прекращать излучение одной или больше физических TP виртуальной TP в направлении нисходящего канала передачи или восходящего канала передачи, уменьшая, таким образом, потребление энергии. В частности, разгрузка трафика/сигналов из первой физической TP во вторую физическую TP может позволить динамически прекращать передачу первой физической TP. Кроме того, разгрузка трафика/передачи сигналов из первой физической TP во вторую физическую TP может представлять собой часть более широкого плана/стратегии для прекращения излучения восходящего канала передачи и/или нисходящего канала передачи в третью физическую TP. Этот план/стратегия может быть воплощен динамически таким образом, чтобы разгрузка выполнялась в течение относительно коротких интервалов времени, например, излучение физической TP прекращают в течение одного или больше интервалов времени передачи (TTI) перед повторной активацией и т.д. План/стратегия также могут быть воплощены для более длительного времени, в соответствии с политикой организации трафика (TE), например, излучение физической TP прекращают на несколько минут или часов, и т.д. Например, передача трафика/сигналов между узлами малой мощности может представлять собой часть более широкой стратегии TE для разгрузки управляющей сигнализации из макро-базовой станции. Разгрузка трафика данных и/или информации управления может быть прозрачной для обслуживаемого UE, которое может рассматривать группу физических TP, как одну виртуальную TP. В некоторых вариантах осуществления разные физические TP виртуальной TP назначают для передачи трафика данных и информации управления. Например, одна физическая TP может быть назначена для передачи данных для трафика передачи данных по нисходящему каналу передачи в обслуживаемое UE, в то время как другая физическая TP может быть назначена для передачи управляющей сигнализации по нисходящему каналу передачи в UE. Кроме того, разгрузка управляющей сигнализации может выполняться независимо от трафика данных, и наоборот. Например, предположим, что первая физическая TP передает трафик данных с обслуживающее UE в течение первого периода, и вторая физическая TP передает управляющую сигнализацию в обслуживаемое UE в течение первого периода. Если трафик данных разгружают из первой физической TP в третью физическую TP, тогда становится возможным уменьшить потребление энергии в первой физической TP путем прекращения работы по нисходящему каналу передачи (или восходящему каналу передачи) первой физической TP в течение второго периода. Аналогично, если управляющую сигнализацию будут разгружены из второй физической TP в третью физическую TP, тогда становится возможным уменьшить потребление энергии во второй физической TP в результате избирательного прекращения работы. Аспекты данного раскрытия также направлены на технологии пробуждения для повторной активации передатчика нисходящего канала передачи физической TP на основе сигналов, отслеживаемых приемником восходящего канала передачи физической TP. Эти и другие аспекты более подробно поясняются ниже.
На фиг. 1 иллюстрируется сеть 100 для передачи данных. Сеть 100 содержит точку 110 доступа (AP), имеющую зону 101 обслуживания, множество мобильных устройств 120 и сеть 130 обратной передачи. AP 110 может содержать любой компонент, выполненный с возможностью предоставления беспроводного доступа путем, помимо прочего, установления соединения по восходящему каналу передачи (пунктирная линия) и/или по нисходящему каналу передачи (линия из точек) с мобильными устройствами 120, такими как базовая станция, улучшенная базовая станция (eNB), фемтосота и другие устройства, работающие по беспроводному каналу передачи. Мобильные устройства 120 могут содержать любой компонент, выполненный с возможностью установления беспроводного соединения с AP 110, такой как оборудование пользователя (UE), мобильная станция (STA) или другие устройства, работающие по беспроводному каналу передачи. Сеть 130 обратной передачи может представлять собой любой компонент или набор компонентов, которые позволяют выполнять обмен данным между AP 110 и дальним концом (не показан). В некоторых вариантах осуществления сеть 100 может содержать различные другие беспроводные устройства, такие как реле, узлы малой мощности и т.д.
Аспекты данного раскрытия динамически разгружают трафик данных и/или управляющую сигнализацию UE между физическими TP виртуальной TP для уменьшения потребления энергии и/или излучения в окружающую среду в соответствующих VRAN. На фиг. 2A-2D иллюстрируется сеть 200 в соответствии с вариантом осуществления для разгрузки данных между физическими TP виртуальной TP. Как представлено, сеть 200, в соответствии с вариантом осуществления, включает в себя виртуальную TP 210, состоящую из множества физических TP 212, 214, 216, и контроллер 230. Физические TP 212, 214, 216 выполнены с возможностью предоставления беспроводного доступа в зоне 201 обслуживания виртуальной TP 210. Контроллер 230 может представлять собой любой компонент, выполненный с возможностью принятия решения по планированию и/или по разгрузке для виртуальной TP 210. Контроллер 230 может быть размещен совместно с физическими TP 212, 214, 216. В качестве альтернативы, контроллер 230 может представлять собой центральный контроллер, который выполнен как отдельное и самостоятельное устройство от физических TP 212, 214, 216.
Как представлено на фиг. 2A, физическая TP 212 выполняет обмен трафиком данных (сплошная линия) с UE 220 в течение исходного периода, и физическая TP 214 выполняет обмен управляющей сигнализацией (пунктирная линия) с обслуживаемым UE 220 в течение исходного периода. Трафик данных и управляющую сигнализацию могут передаваться в направлении нисходящего канала передачи и/или в направлении восходящего канала передачи. В одном примере, как трафик данных, так и управляющую сигнализацию передают в направлении нисходящего канала передачи. В другом примере, как трафик данных, так и управляющую сигнализацию передают в направлении восходящего канала передачи. В других примерах трафик данных передают в направлении нисходящего канала передачи, и управляющую сигнализацию передают в направлении восходящего канала передачи, или наоборот.
Обмен трафиком данных и/или управляющей сигнализацией может выполняться между физическими TP виртуальной TP 210. В примере, представленном на фиг. 2B, трафик данных разгружают из физической TP 212 в физическую TP 216 между исходным и последующим периодом. В таком примере физическая TP 216 передает трафик данных с обслуживающим UE 220 в течение последующего периода, и физическая TP 214 выполняет передачу сигналов управление с обслуживаемым UE 220 в течение последующего периода. Трафик данных, разгружаемый из физической TP 212, может представлять собой трафик данных нисходящего канала передачи или трафик данных восходящего канала передачи.
Когда разгружаемый трафик данных представляет собой трафик данных нисходящего канала передачи, излучение физической TP 212 может быть прекращено по нисходящему каналу передачи в течение последующего периода, если физическая TP 212 не имеет дополнительной ответственности по передаче данных по нисходящему каналу передачи в течение последующего периода. Прекращение излучения по нисходящему каналу передачи может включать в себя отключение схемы в основной полосе пропускания нисходящего канала передачи для передатчика нисходящего канала передачи в физической TP 212, отключение радиочастотной (RF) цепи нисходящего канала передачи физической TP 212, или их обеих. Схема в основной полосе пропускания нисходящего канала передачи может включать в себя любые компоненты, для выполнения задач обработки для сигнала в основной полосе пропускания перед преобразованием с повышением частоты сигнала в основной полосе пропускания в RF сигнал. RF цепи нисходящего канала передачи могут включать в себя любые компоненты, для преобразования с повышением частоты сигнала основной полосы пропускания в RF сигнал (например, преобразователь с повышением частоты и т.д.), также любые компоненты для усиления или другой обработки RF сигнала перед передачей по нисходящему каналу передачи (например, усилитель мощности, схема формирования луча и т.д.).
Когда разгруженный трафик данных представляет собой трафик данных восходящего канала передачи, тогда физическая TP 212 может прекращать излучение по восходящему каналу передачи в течение последующего периода, если физическая TP 212 не имеет дополнительной ответственности по приему по восходящему каналу передачи в течение последующего периода. Прекращение работы по восходящему каналу передачи может включать в себя дезактивирование схемы в основной полосе пропускания восходящего канала передачи передатчика нисходящего канала передачи в физической TP 212, дезактивирование RF цепи восходящего канала передачи физической TP 212, или их обеих. RF цепь восходящего канала передачи может включать в себя любые компоненты для приема и/или обработки RF сигнала восходящего канала передачи (например, малошумящего усилителя и т.д.), а также любых компонентов для преобразования с понижением частоты RF сигнала до сигнала в основной полосе пропускания (например, преобразователь с понижением частоты и т.д.). Схема в основной полосе пропускания восходящего канала передачи может включать в себя любые компоненты для выполнения задач обработки для сигнала в основной полосе пропускания, получаемого в результате преобразования с понижением частоты RF сигнала восходящего канала передачи.
В другом примере, представленном на фиг. 2C, управляющую сигнализацию разгружают из физической TP 214 в физическую TP 216 между исходным периодом и последующими периодом. В таком примере физическая TP 212 выполняет передачу трафика данных с обслуживаемым UE 220 в течение последующего периода, и физическая TP 216 выполняет передачу управляющей сигнализации с обслуживаемым UE 220 в течение последующего периода.
Управляющую сигнализацию, разгружаемые из физической TP 214, могут представлять собой управляющую сигнализацию нисходящего канала передачи или управляющую сигнализацию восходящего канала передачи. В некоторых вариантах осуществления управляющую сигнализацию представляют собой управляющую сигнализацию, специфичные для пользователя. Если разгружаемые управляющую сигнализацию представляют собой управляющую сигнализацию нисходящего канала передачи, тогда может выполняться прекращение излучения физической TP 214 по нисходящему каналу передачи в течение последующего периода, если физическая TP 214 не несет дополнительную ответственность по передаче по нисходящему каналу передачи. В качестве альтернативы, если разгружаемые управляющую сигнализацию представляют собой управляющую сигнализацию по восходящему каналу передачи, тогда работа физической TP 214 может быть прекращена по восходящему каналу передачи в течение последующего периода, если физическая TP 214 не несет дополнительную ответственность по приему по восходящему каналу передачи.
В еще одном, другом варианте осуществления, представленном на фиг. 2D, как трафик данных, так и управляющую сигнализацию разгружают в физическую TP 216 из физической TP 212 и физической TP 214, соответственно. Работа одной или обеих из физической TP 212 и физической TP 214 может быть прекращена по нисходящему каналу передачи и/или восходящему каналу передачи в течение последующего периода, если у них нет дополнительной ответственности по передаче/приему. Следует отметить, что технологии разгрузки, представленные на фиг. 2B-2D, могут выполняться без указания для UE 220 выполнить передачу мобильного терминала.
Следует понимать, что примеры разгрузки, представленные на фиг. 2B-2D, представляют только некоторые варианты осуществления, предоставляемые данным раскрытием, и что другие стратегии разгрузки могут использоваться, например, при уменьшении потребления энергии в беспроводной сети. В некоторых вариантах осуществления одиночная физическая TP (например, первая физическая TP) может выполнять обмен данными трафика данных и управляющей сигнализации с UE в течение исходного периода, и одна или обе из передачи трафика данных и управляющей сигнализации может быть разгружена в другую физическую TP (например, вторую физическую TP) между исходным периодом и последующим периодом. Например, трафик данных может быть разгружен из первой физической TP во вторую физическую TP без разгрузки управляющей сигнализации. В результате, первая физическая TP может передавать управляющую сигнализацию в UE в течение последующего интервала, в то время как вторая физическая TP может передавать трафик данных в UE в течение последующего интервала. В качестве другого примера, управляющую сигнализацию могут быть разгружены из первой физической TP во вторую физическую TP без разгрузки трафика данных. В результате, первая физическая TP может выполнять передачу данных трафика данных в UE в течение последующего интервала, в то время как вторая физическая TP может передавать управляющую сигнализацию в UE течение последующего интервала. В качестве еще одного, другого примера, как трафик данных, так и управляющую сигнализацию могут быть разгружены из первой физической TP во вторую физическую TP. В результате, вторая физическая TP может передавать, как трафик данных, так и управляющую сигнализацию в UE в течение последующего интервала. В качестве еще одного, другого примера, трафик данных может быть разгружен из первой физической TP во вторую физическую TP, в то время как управляющую сигнализацию могут быть разгружены из первой физической TP в третью физическую TP. В результате, вторая физическая TP может передавать трафик данных в UE в течение последующего интервала, в то время как третья физическая TP может передавать управляющую сигнализацию в UE в течение последующего интервала. Другие варианты осуществления также возможны, например, трафик данных мог быть разгружен из первой физической TP во вторую физическую TP, в то время как управляющую сигнализацию разгружают из третьей физической TP в четвертую физическую TP.
Также следует понимать, что разгрузка трафика данных и/или управляющей сигнализации из первой физической TP во вторую физическую TP может представлять собой часть более крупной схемы TE, для достижения прекращения работы по нисходящему каналу передачи или восходящему каналу передачи третьей физической TP. Например, трафик данных и/или управляющую сигнализацию могут быть разгружены из первого узла с малой мощностью во второй узел малой мощности таким образом, что первый узел малой мощности обладает возможностью для выполнения передачи разгруженного трафика/сигналов из макро-базовой станции. Это может также обеспечивать возможность для макро-базовой станции прекращать работу по восходящему каналу передачи или нисходящему каналу передачи в течение последующего периода.
На фиг. 3 иллюстрируется способ 300 варианта осуществления для разгрузки трафика данных между физическими TP виртуальной TP, это может быть выполнено с помощью контроллера. Как показано, способ начинается на этапе 310, где контроллер идентифицирует виртуальную TP.
После этого, способ 300 переходит на этап 320, где контроллер выгружает поток данных из первой физической TP обслуживающей виртуальной TP во вторую физическую TP обслуживающей виртуальной TP. Разгрузка трафика данных может быть выполнена путем передачи инструкции в одну или обе из физических точек передачи. В некоторых вариантах осуществления контроллер рассматривает прекращение работы первой физической TP после разгрузки трафика данных. В таких вариантах осуществления способ 300 переходит на этап 330, на котором контроллер определяет, несет ли все еще первая физическая TP ответственность по передаче/приему по восходящему каналу передачи/нисходящему каналу передачи. В противном случае, способ 300 переходит на этап 340, где контроллер прекращает работу по восходящему каналу передачи или нисходящему каналу передачи первой физической AP. Это может быть выполнено путем передачи инструкции в первую физическую AP. Следует отметить, что трафик данных по восходящему каналу передачи и/или трафик данных по нисходящему каналу передачи может быть разгружен из одной физической AP в другую. Например, контроллер может идентифицировать физическую AP, имеющую трафик данных, который может быть разгружен, и затем может разгрузить трафик данных восходящего канала передачи, трафик данных нисходящего канала передачи или оба из них из идентифицированной физической AP в другую физическую AP. В одном варианте осуществления контроллер разгружает один из трафика данных восходящего канала передачи данных (UL) и трафика данных нисходящего канала (DL) из идентифицированной физической TP в другую TP без разгрузки другого одного из трафика UL и трафика DL. В другом варианте осуществления контроллер разгружает, как трафик данных восходящего канала передачи данных (UL), так и трафик данных нисходящего канала передачи данных (DL) из третьей физической TP в другую TP.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может выбирать виртуальную TP для стратегической разгрузки между физическими TP виртуальной TP на основе политики или назначения. Например, контроллер может выбрать, из множества виртуальных TP в беспроводной сети, одну или больше виртуальных TP для стратегической разгрузки, для достижения конкретной цели, например, уменьшения общего потребления энергии или излучений беспроводной сети. В одном примере контроллер может выбрать виртуальную TP в соответствии с уровнем трафика виртуальной TP. Уровень трафика может соответствовать количеству трафика, который передают физические TP виртуальной TP. Например, виртуальные TP, которые имеют малые уровни трафика и/или низкие величины доступной полосы пропускания, могут быть лучше приспособлены для стратегической разгрузки, поскольку контроллер может иметь больше гибкости для разгрузки трафика между физическими TP, что, таким образом, обеспечивает для контроллера возможность динамически прекращать работу большего количества и/или большего процентного отношения физических TP соответствующих виртуальных TP. Следовательно, контроллер может сравнивать уровни трафика виртуальных TP при выборе виртуальных TP для стратегической разгрузки. В другом примере контроллер может выбирать виртуальную TP для стратегической разгрузки, в соответствии с потреблением энергии виртуальной TP. Например, контроллер может иметь возможность лучше уменьшать потребление энергии в беспроводной сети путем выбора виртуальных TP, имеющих большое потребление энергии для стратегической разгрузки, в качестве виртуальных TP, поскольку высокие уровни потребления энергии могут обеспечить большую экономию энергии при стратегической разгрузке.
На фиг. 4 иллюстрируется способ 400 варианта осуществления для разгрузки управляющей сигнализации между физическими TP в виртуальную TP, которая может быть выполнена с помощью контроллера. Как показано, способ начинается на этапе 410, где контроллер идентифицирует виртуальную TP. После этого, способ 400 переходит на этап 420, где контроллер разгружает управляющую сигнализацию из первой физической TP обслуживающей виртуальной TP во вторую физическую TP обслуживающей виртуальной TP. Разгрузка управляющей сигнализации может быть выполнена путем передачи инструкции в одну или обе из физических точек передачи. В некоторых вариантах осуществления контроллер рассматривает возможность прекращения работы первой физической TP после разгрузки управляющей сигнализации. В таких вариантах осуществления способ 400 переходит на этап 430, на котором контроллер определяет, несет ли первая физическая TP все еще ответственность в отношении передачи/приема по восходящему каналу передачи/нисходящему каналу передачи. В противном случае, способ 400 переходит на этап 440, где контроллер прекращает работу по нисходящему каналу передачи или восходящему каналу передачи первой физической AP. Это может быть выполнено путем передачи инструкции в первую физическую AP.
Аспекты данного раскрытия также направлены на технологии пробуждения для динамической повторной активации передатчика нисходящего канала передачи на основе сигнала обратной связи восходящего канала передачи. Более конкретно, физическая TP, для которой была прекращена работа по нисходящему каналу передачи, может отслеживать сигналы через активированный приемник восходящего канала передачи и повторно активировать передатчик нисходящего канала передачи, когда отслеживаемый сигнал удовлетворяет критериям повторной активации нисходящего канала передачи. Отслеживаемые сигналы могут включать в себя сигналы восходящего канала передачи, ассоциированные с UE, или сигналы релейной передачи. Например, сигнал может представлять собой сигнал восходящего канала передачи, передаваемый непосредственно целевым UE. В качестве другого примера, сигнал может представлять собой сигнал восходящего канала передачи, обозначающий параметр или инструкцию, ассоциированную с целевым UE. Сигнал восходящего канала передачи может быть передан целевым UE с помощью релейной передачи или вспомогательным UE, занятым в передаче данных из устройства в устройство (D2D) с целевым UE. В варианте осуществления сигнал восходящего канала передачи содержит сигнал обратной связи восходящего канала передачи, который обозначает уровень взаимной помехи, воздействующей на целевой UE. В таком варианте осуществления критерии повторной активации нисходящего канала передачи могут удовлетворяться, когда сигнал восходящего канала передачи обозначает, что уровень взаимной помехи, воздействующий на целевое UE, превышает пороговое значение. Уровень взаимной помехи, обозначенный сигналом обратной связи, может представлять собой уровень фоновой взаимной помехи, воздействующей на целевое UE. В другом варианте осуществления сигнал восходящего канала передачи содержит запрос или обозначение для предоставления беспроводного доступа к целевому UE. Например, сигнал восходящего канала передачи может содержать сигнал обнаружения (например, сигнал зондирования восходящего канала передачи), и критерии повторной активации нисходящего канала передачи могут быть удовлетворены, когда качество (например, мощность принимаемого сигнала и т.д.) сигнала обнаружения превышает пороговое значение. В качестве еще одного, другого примера, сигнал восходящего канала передачи может содержать запрос на услугу (например, на передачу мобильного терминала или запрос на установление соединения). Отслеживаемые сигналы также могут включать в себя сигналы, передаваемые другими сетевыми устройствами, такие как сигналы пробуждения, передаваемые контроллером или другой физической TP. Физическая TP также может принимать обозначение пробуждения из контроллера или соседней TP через соединение обратной связи.
В частности, контроллер может знать, или может оценивать величину взаимной помехи нисходящего канала передачи, воздействующей на UE, в результате передачи по нисходящему каналу передачи физических TP, управляемых контроллером. Фоновая взаимная помеха может включать в себя взаимную помеху или шумы, наблюдаемые в UE, которые превышают совокупную взаимную помеху нисходящего канала передачи, из-за передачи по нисходящему каналу передачи физических TP, администрируемых контроллером. Избыточная взаимная помеха может происходить из различных источников, таких как TP, которыми не администрирует контроллер, других UE и т.д.
На фиг. 5 иллюстрируется способ варианта осуществления для динамической повторной активации передатчика нисходящего канала передачи на основе сигнала обратной связи восходящего канала передачи, которая может быть выполнена физической TP. Как показано, способ 500 начинается с этапа 510, где физическая TP отключает передатчик нисходящего канала передачи физической TP, без дезактивирования приемника восходящего канала передачи физической TP. Дезактивирование может быть частичным или полным дезактивированием. Например, физическая TP может отключать схему в основной полосе пропускания нисходящего канала передачи для передатчика нисходящего канала передачи, без дезактивирования радиочастотной (RF) цепи нисходящего канала передачи передатчика нисходящего канала передачи. В качестве другого примера, физическая TP может отключать RF цепь нисходящего канала передачи передатчика нисходящего канала передачи, без дезактивирования схемы основной полосы пропускания нисходящего канала передачи передатчика нисходящего канала передачи. В еще одном, другом примере, физическая TP может отключать, как схему основной полосы пропускания нисходящего канала передачи, так и RF цепь нисходящего канала передачи передатчика нисходящего канала передачи. Затем способ 500 переходит на этап 520, где физическая TP отслеживает сигналы, используя приемник восходящего канала передачи, в то время как передатчик нисходящего канала передачи дезактивирован. Сигналы могут представлять собой сигналы восходящего канала передачи, передаваемые целевым или вспомогательным UE. В качестве альтернативы, сигналы могут представлять собой сигналы повторной активации, передаваемые другой TP. Впоследствии, способ 500 переходит на этап 530, где физическая TP повторно активирует передатчик нисходящего канала передачи, когда отслеживаемый сигнал удовлетворяет критериям повторной активации нисходящего канала передачи.
Варианты осуществления данного раскрытия могут обеспечивать большую гибкость, чем обычные технологии, а также могут обеспечить повышенную независимость между операциями по восходящему каналу передачи и нисходящему каналу передачи. Комбинированная разгрузка данных и управляющей сигнализации и технологии для эффективного перехода точек передачи из режима ожидания в активный режим, могут обеспечивать гибкость, экономию затрат и улучшенные рабочие характеристики.
На фиг. 6 иллюстрируется структура фрейма обычных схем DTX одночастотной многоадресной широковещательной сети (MBSFN). Как показано, передачу отключают для части (например, от шести до десяти) подфреймов MSBFN в радиофреймах для уменьшения потребления энергии базовой станции. Детали схемы DTX описаны в статье Vehicular Technology Conference (VTC) под названием “Reducing Energy Consumption in LTE with Cell DTX,” (2011 IEEE 73rd, vol. 1, no. 5, pp. 15-18, May 2011), которая представлена здесь по ссылке, как если бы был полностью воспроизведена.
На фиг. 7 иллюстрируется архитектура сети Beyond Cellular Green Generation (BCG2) (сберегающее окружающую среду генерирование за пределами соты), архитектура сети, выходящая за пределы традиционной сетевой архитектуры, благодаря использованию малых сот и путем полного разделения функции передачи сигналов передачи данных в беспроводном интерфейсе, что обеспечивает интеллектуальное администрирование включением-выключением малых сот, в соответствии с которой сеть разделена на сеть, предназначенную только для передачи данных, где точки передачи данных могут быть активированы по запросу, и сеть только для передачи только управляющей сигнализации, где точки передачи управляющей сигнализации постоянно включены. Архитектура BCG2 более подробно поясняется в публикации Wireless Communications and Networking Conference Workshops (WCNCW) под названием “Energy saving: Scaling network energy efficiency faster than traffic growth,” (2013 IEEE WCNCW, vol. 12, no. 17, pp. 7-10 April 2013), которая представлена здесь по ссылке, как если бы она была полностью воспроизведена.
На фиг. 8 пунктиром представлена архитектура сети фантомной соты для малой соты, работающей с помощью макросоты, в которой C-plane и U-plane разделены между макро-сотами и малыми сотами в разных частотных диапазонах. Представленная пунктиром сотовая сетевая архитектура более подробно поясняется в статье под названием “RAN Evolution Beyond Release 12,” (LTE World Summit, 2013), которая представлена здесь по ссылке, как если бы она была полностью воспроизведена.
Аспекты данного раскрытия предоставляют различные механизмы дезактивирования/пробуждения для нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи. На фиг. 9A-9C иллюстрируются сетевые конфигурации для разных процедур пробуждения нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи. В некоторых вариантах осуществления процедура пробуждения восходящего канала передачи может быть периодической для поддержания измерений на основе восходящего канала передачи, таких как карта ассоциации UE/TP. В вариантах осуществления могут использоваться опорные зондирующие сигналы восходящего канала передачи (SRS) или сигналы восходящего канала передачи, передаваемые по физическому каналу управления восходящего канала передачи (PUCCH), для детектирования активных UE. SRS0 восходящего канала передачи и/или сигналов восходящего канала передачи могут быть переданы целевым UE или вспомогательным UE при передаче данных D2D с целевым UE. Детектирование активных UE может также быть выполнено путем отслеживания физического канала управления случайного доступа (PRACH). После детектирования активных UE может происходить пробуждение точки передачи. Измеряемые сигналы восходящего канала передачи могут происходить от выбранного вспомогательного UE целевого UE, где обеспечивает возможность взаимодействия UE. Период пробуждения может быть сконфигурирован сетью. В некоторых вариантах осуществления процедуры пробуждения могут быть инициированы по событию на основе передачи по цепи обратной связи UE изменения мощности фоновой взаимной помехи в нисходящем канале передачи.
В вариантах осуществления может использоваться пробуждение по требованию, инициированное на основе события в нисходящем канале передачи. Инициирующее событие может быть основано на результате оптимизации одновременной разгрузки данных и трафика управления. Варианты осуществления могут обеспечивать периодическое пробуждение в нисходящем канале передачи для периодического трафика, такого как VoIP. В некоторых вариантах осуществления поднаборы группы точки передачи (TP) могут периодически пробуждаться для передачи сигналов синхронизации и сигналов широковещательной передачи в направлении нисходящего канала передачи.
На фиг. 6 иллюстрируется сетевая архитектура варианта осуществления для дезактивирования операции нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи, независимо через виртуализацию сети радиодоступа (RAN). Варианты осуществления могут обеспечивать поддержку для разгрузки, как трафика управления, так и трафика данных. Некоторые варианты осуществления могут также разгружать передачу данных канала управления, специфичного для UE. В некоторых вариантах осуществления предоставление возможности использования нисходящего канала передачи и другие управляющую сигнализацию, передаваемые по нисходящему каналу передачу передачи, включают/выключают с данными (или независимо от данных). В некоторых вариантах осуществления операции нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи отключают, независимо друг от друга. В некоторых вариантах осуществления наборы точек передачи восходящего канала передачи включают в себя другие точки передачи, чем наборы точек передачи для DL.
Для обеспечения независимого дезактивирования работы, может быть предусмотрено предоставление возможности использования восходящего канала передачи (и также ACK/NACK восходящего канала PHICH). Предоставление возможности использования восходящего канала передачи может влиять на окончательное решение в отношении прекращения работы нисходящего канала передачи.
В вариантах осуществления могут использоваться критерии разгрузки для обеспечения того, что UE наблюдает активную точку передачи для приема управляющей сигнализации нисходящего канала передачи. Другие стратегии разгрузки трафика могут использоваться для восходящего канала передачи и нисходящего канала передачи. Стратегии разгрузки могут учитывать нагрузку при передаче данных и нагрузку при передаче управляющей сигнализации, возможно в разных временных масштабах. Критерии разгрузки могут учитывать, как передачу данных, так и передачу управляющей сигнализации при определении нагрузки. Активированные точки передачи могут передавать любое соотношение трафика данных к трафику управления. Нагрузка канала управления может быть менее динамичной, чем разгрузка канала передачи данных в некоторых вариантах осуществления. В вариантах осуществления передачи данных восходящего канала передачи могут быть в меньшей степени основаны на предоставлении возможности передачи, например, множественный доступ с одной несущей, множественный доступ с меньшим предоставлением возможностей передачи и т.д. Когда передачи данных восходящего канала передачи основаны на отсутствии предоставления возможности передачи, решения о прекращении работы по нисходящему каналу передачи и о предоставлении возможности передачи по восходящему каналу передачи могут выполняться одновременно. Например, предоставление возможности использования восходящего канала передачи может быть передано перед передачей по восходящему каналу передачи (например, между тремя и четырьмя TTI, в зависимости от различных параметров) для того, чтобы предоставление было принято/обработано перед передачей по восходящему каналу передачи. В вариантах осуществления могут использоваться критерии разгрузки для обеспечения наблюдения UE рабочей точкой передачи, для приема предоставления для передачи по восходящему каналу передачи. Вместе с другой информацией управления нисходящего канала передачи, UE может принимать разрешение на использование восходящего канала передачи из точки передачи, которая отличается от точки передачи, передающей канал данных UE. В вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью максимального использования комбинированной обслуживающей функции нисходящего канала передачи. Ниже представлен пример функции обслуживания нисходящего канала передачи:
, где
представляет собой побуждение для дезактивирования работы (или наказание за активацию), u
u
представляет собой отношение загрузки данных, σ
σ
представляет собой отношение загрузки управления, cc представляет собой коэффициент сохранения энергии, P
P
представляет собой нормализованную экономию энергии точки передачи, U
U
представляет собой степень использования данных UE
по ресурсу n, и C
C
представляет собой степень использования управления UE
по ресурсу n. На фиг. 7 иллюстрируется график потребляемой энергии в зависимости от выходной мощности точки передачи, работающей в режиме ожидания, в активном режиме и в режиме максимальном мощности.
i
i
i
i
i
i
k
.
n
k
.
n
k
k
,
n
k
,
n
k
В варианте осуществления сетевой контроллер работает с группой точек передачи, которая может представлять собой кластер или набор кандидатов, установленный сетевым уровнем. Здесь может использоваться алгоритм объединенного прекращения работы в широкой полосе пропускания и динамического выбора точки сетевым контроллером для анализа части данных в трафике. BS без запланированных UE будет переходить в "режим ожидания", и его потребление энергии может быть уменьшено. В вариантах осуществления алгоритм может максимизировать следующую обслуживающую функцию:
, где u
u
представляет собой соотношение загрузки данных, cc представляет собой коэффициент сохранения энергии, и P
P
представляет собой нормализованную экономию энергии в точке передачи. На фиг. 8 иллюстрируется график, представляющий анализ пропускной способности системы для целевой постоянной скорости передачи битов один мегабит в секунду (Мбит/с).
i
i
i
i
Технологии варианта осуществления для уменьшения мощности могут быть разносторонними. Например, технологии могут быть выполнены с возможностью динамичной адаптации к предлагаемым нагрузкам по трафику, разгрузке, как трафика данных, так и трафика управления, независимого управления операциями нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи и увеличения удовлетворенности пользователей при использовании компромиссов между спектральной эффективностью, полосой пропускания и латентностью.
На фиг. 9 иллюстрируется схема модели потребления энергии, описанная в статье IEEE Wireless Communications, под названием " How much energy is needed to run a wireless network? “, которая представлена здесь по ссылке, как если бы она была воспроизведена полностью. На фиг. 10 иллюстрируется схема, график и диаграмма нагрузки в зависимости от модели потребления энергии для базовых станций. В этой модели выходные мощности на радиочастоте макро- и пико-базовых станций составляют сорок ватт и один ватт, соответственно.
На фиг. 11 иллюстрируется схема модели потребления энергии, описанная в статье IEEE Wireless Communications, под названием, "How much energy is needed to run a wireless network?”, которая представлена здесь по ссылке, как если бы она была полностью здесь воспроизведена. На фиг. 12 иллюстрируются графики, представляющие анализ возможностей системы для целевой постоянной скорости передачи битов один мегабайт в секунду (Мбит/с) для базовых станций известного уровня техники.
На фиг. 13 иллюстрируются графики модели потребления энергии, представленной на фиг. 12. На фиг. 14A-14C иллюстрируется моделирование пропускной способности для технологий варианта осуществления данного раскрытия. Такое моделирование было выполнено, используя следующие общие параметры моделирования: размер кластера CRAN: 1, 3, 9 и 21 ячейка; SU MIMO 2x2; разнесение при передаче; базовая станция передачи имеет максимальную мощность передачи сорок ватт; линейная модель для потребления электрической энергии, использовался постпроцессор Matlab (Для всех схем, любые BS без запланированного UE рассматриваются, как находящиеся в "режиме ожидания", и их потребление энергии будет уменьшено); B=10 МГц; 10 RBG; 5 RB/RBG; идеальное CQI; OLLA фиксировано по полосе пропускания. Моделирование было выполнено в соответствии со следующими сценариями: 630 UE с обычной нагрузкой; 236 UE со малой нагрузкой (1/5 обычного населения); сброс UE (на основе геометрии), как однородный, так и неоднородный с рандомизированной структурой (на каждом сайте из 3 сот, одна сота выбирается случайно, как сота с наибольшей плотностью): приемник UE сконфигурирован для MMSE; модель трафика представляла собой полный буфер с эмуляцией CBR; моделируемые схемы включают в себя одну соту SU-MIMO; DPS SU-MIMO; одновременное прекращение работы в широкой полосе пропускания и DPS SU-MIMO; коэффициент экономии энергии равный нулю (использование только PF) и {0,1, 0,3, 0,5, 0,7, 0,9, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 4, 5, 10} (стимул прекращения работы/наказание за включение с учетом энергии). На фиг. 15 иллюстрируется график результатов сценария моделирования.
На фиг. 16 показана блок-схема системы обработки, которая может использоваться для воплощения устройства и способов, раскрытых здесь. В конкретных устройствах могут использоваться все из показанных компонентов или только поднабор компонентов, и уровни интеграции могут изменяться от устройства к устройству. Кроме того, устройство может содержать множество экземпляров компонентов, такие как множество модулей обработки, процессоров, запоминающих устройств, передатчиков, приемников и т.д. Система обработки может содержать модуль обработки, оборудованный одним или больше устройствами ввода-вывода, такими как громкоговоритель, микрофон, мышь, сенсорный экран, кнопочная панель, клавиатура, принтер, дисплей и т.п. Модуль обработки может включать в себя центральное процессорное устройство (CPU), запоминающее устройство, запоминающее устройство большой емкости, видеоадаптер и I/O интерфейс, соединенный с шиной.
Шина может представлять собой одну или больше из любого типа нескольких архитектур шины, включая в себя шину запоминающего устройства или контроллер запоминающего устройства, периферийную шину, видеошину и т.п. CPU может содержать любой тип электронного процессора для обработки данных. Запоминающее устройство может содержать любой тип системного запоминающего устройства, такого как статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), их комбинацию и т.п. В варианте осуществления запоминающее устройство может включать в себя ROM для использования при начальной загрузке и DRAM для сохранения программы и данных для использования при выполнении программ.
Запоминающее устройство большой емкости может содержать любой тип запоминающего устройства, выполненный с возможностью сохранения данных, программы и другой информации и для того, чтобы сделать данные, программы и другую информацию, доступными через шину. Запоминающее устройство большой емкости может содержать, например, один или больше из твердотельного привода, привода жесткого диска, привода магнитного диска, привода оптического диска и т.п.
Видеоадаптер и I/O интерфейс обеспечивают интерфейсы для соединения внешних устройств ввода и вывода с модулем обработки. Как представлено, примеры устройств ввода и вывода включают в себя дисплей, соединенный с видеоадаптером и мышь/клавиатуру/принтер, соединенные с I/O интерфейсом. Другие устройства могут быть соединены с модулем обработки, и может использоваться дополнительное или меньшее количество карт интерфейса. Например, последовательный интерфейс, такой как универсальная последовательная шина (USB) (не показана) может использоваться для предоставления интерфейса для принтера.
Модуль обработки также включает в себя один или больше сетевых интерфейсов, которые могут содержать проводные соединения, такие как кабель Ethernet и т.п., и/или беспроводные соединения, для доступа к узлам или другим сетям. Сетевой интерфейс позволяет модулю обработки связываться с удаленными модулями через сети. Например, сетевой интерфейс может предоставлять возможность беспроводной передачи данных через один или больше передатчиков/передающих антенн и один или больше приемников/приемных антенн. В варианте осуществления модуль обработки соединен с локальной вычислительной сетью или глобальной вычислительной сетью для обработки данных и обмена данными с удаленными устройствами, такими как другие модули обработки, Интернет, удаленные устройства накопители и т.п.
На фиг. 17 иллюстрируется блок-схема варианта осуществления устройства 1700 передачи данных, которое может быть эквивалентно одному или больше устройствам (например, UE, NB и т.д.), которые описаны выше. Устройство 1700 передачи данных может включать в себя процессор 1704, запоминающее устройство 1706, множество интерфейсов 1710, 1712, 1714, которые могут быть (или могут не быть) скомпонованы, как показано на фиг. 17. Процессор 1704 может представлять собой любой компонент, выполненный с возможностью выполнения вычислений и/или других соответствующих задач обработки, и запоминающее устройство 1706 может представлять собой любой компонент, выполненный с возможностью сохранения программ и/или инструкций для процессора 1704. Интерфейсы 1710, 1712, 1714 могут представлять собой любой компонент или набор компонентов, которые позволяют устройству 1700 передач данных связываться с другими устройствами.
Хотя описание было подробно представлено выше, следует понимать, что различные изменения, замены и модификации могут быть выполнены без выхода за пределы сущности и объема данного раскрытия, которое определено в приложенной формуле изобретения. Кроме того, объем раскрытия не предназначен для ограничения конкретными вариантами осуществления, описанными здесь, поскольку специалист обычного уровня в данной области техники может легко понять из данного раскрытия, что процессы, устройства, производство, составы веществ, средства, способы или этапы, существующие в настоящее время или которые будут разработаны в будущем, могут выполнять, по существу, ту же функцию или могут достигать, по существу, того же результата, что и соответствующие варианты осуществления, описанные здесь. В соответствии с этим, приложенная формула изобретения предназначена для включения в пределы своего объема такой обработки, устройства, производства, составов вещества, средства, способов или этапов.
В то время, как данное изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, это описание не предназначено для его представления в ограничительном смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, а также другие варианты осуществления изобретения будут понятны для специалистов в данной области техники после ссылки на описание. Поэтому, предполагается, что приложенная формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.