区域化的无线蜂窝网自主节能管理机制

喻 鹏 李文璟 邱雪松

(北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室 北京 100876)

1 引言

随着温室气体效应越来越受到关注，能效成为当前工业界所要考虑的重要问题之一。当前ICT工业的所消耗的能量已经占到全球能耗的5%，并在接下来的时间内增长趋势更加明显[1]。同时，随着无线蜂窝网的不断发展，网络提供的业务越来越多样化，无线接入节点(例如BTS, NodeB, eNodeB等)的部署也越来越密集。这些众多的无线接入节点耗费了整个通信网络80%～90%的能量[2]。目前，按照峰值容量设计的无线蜂窝网络在低业务量时一些接入节点的负载为0或者很低，从而导致资源和运行维护成本的浪费[3]。因此，研究无线蜂窝网的节能对减少温室效应的影响，降低运营商的运行维护成本有很大的意义。

目前已有的研究成果中无线蜂窝网节点的节能包括两个方向：一是设计高能效的基站硬件，以提高功放电路等部分的效率。另外一个是软件层次的节能管理，即在基站低业务量时，通过软件控制休眠部分的基站，并控制相邻的基站完成这部分区域的覆盖和容量补偿[2]。本文提出的自主节能管理机制(Autonomic Energy-Saving Management Mechanism,AESMM)属于后一种方法。但是目前有关触发节能动作业务量门限值的确定方法还没有明确的结论。文献[4]分析了从用户角度考虑的节能算法，但是并没有考虑区域的覆盖和干扰的影响，也没有给出具体的网络参数调整方案。当前覆盖补偿的参数调整方法已有共识，主要是调整邻基站的下倾角和发射功率来实现单基站的覆盖补偿[5,6]，但是仅仅考虑了下行的覆盖范围需求。……