趙亞玲
(陜西能源職業技術學院繼續教育學院,陜西 咸陽712000)
當今社會,由于世界經濟的發展,生態環境負荷日益加重的嚴峻形式下,各國都在大力提倡“低碳經濟、低碳生活”,我國在“十一五”綱要中也明確提出“建設資源節約型、環境友好型社會”。目前通訊公司各大移動運營商對于現網已經應用中的通信設備(如基站等),如何實現降耗、降成本、提高網絡資源利用率等已經成為完成節能減排任務的關鍵。本文提出了一種移動話務的潮汐效應智能化解決方案,該方案主要針對移動網絡中因話務量引起的潮汐效應進行展開,提出了一種基帶資源池技術,并將其應用于移動基站中,以提高基站利用率和降低建網成本、降低能耗的目的。
隨著移動通信的快速發展,移動用戶數以及業務量也隨即快速發展,在某些區域因突發業務量增大而造成網絡容量及性能問題的日益暴露。例如:在移動通信中,在某些區域間存在話務量按時間反復遷移的現象。如高校的教學區和宿舍區,在白天,教學區的話務量是非常大的,宿舍區的話務量是很小的;而在夜間,用戶會出現遷移現象,這時,教學區的話務量會大大減小,而宿舍區的話務量會大大增加,兩者之間存在這種話務量互補現象,我們將其稱為潮汐效應。這種潮汐效應廣泛存在于移動現網中[1],如酒店的會議區與客房區,大型體育場館和運動員村之間等,如何能夠讓這兩者區域進行結合,使他們的處理資源可以共享,本文提出了基帶資源池技術,無需人工操作,基站可根據話務量的分布情況,智能的動態的調整小區所需的基帶資源。
目前3G TD網絡中的基站與小區資源緊密相關的就是NodeB上的Base Band Unit(基帶處理單元BBU),基帶資源的調整就是調整BBU的內部資源(時隙、載波等)的有效利用和釋放。
我們可以將基站中的全部和部分BBU板卡看作是一個ICA為顆粒度的基站資源池統一管理和調度。基帶池通過NodeB共享BBU資源來實現,BBU處理的載波個數在多個小區間進行分配,通過基帶板卡的匯聚功能,靈活的實現載波基帶池調度功能。
同一個Node B下可以有多個小區組(Local CELL Group),每個Group下可以有多個Local CELL,每個CELL下可以有多個載波,其中主載波有且只有1個,輔載波可以多個。我們將輔載波細分為不可共享輔載波和共享輔載波。對于一個小區,主載波和不可共享輔載波在Cell Setup過程中建立,但共享輔載波不建立,即在Cell Setup過程中,共享輔載波上的所有時隙均不做激活。對于Node B而言,實際上意味著小區初始建立時對共享輔載波不分配BBU資源。這樣,一個Local CELL Group下所有小區,由不建共享輔載波而節省下的BBU資源就構成了一個資源池。因為小區的共享輔載波可以根據小區實際的資源使用情況動態地增加和刪除(通過Cell Reconfigure過程),且使用資源池中的共享資源,這樣就智能化的解決了小區組(Local CELL Group)范圍內的潮汐效應問題。大大節省了空閑BBU板卡的能量消耗,減少了電磁輻射。
基帶資源池技術應用于存在于有潮汐效應現象的小區間,潮汐效應可以用于兩個或多個小區間存在話務互補特性[2],應用場景主要分布為:室外和室內兩種。
對于某些人員較為集中的區域,如高校的教學區,白天學生都集中在教室上課,教學樓話務量較大,而在夜間,高校學生大多都回到宿舍,此時宿舍區域話務量又大大增加,這中情況下可以使用基帶資源池潮汐效應技術,另外,體育場館與運動員村、寫字樓與居民樓的每個業務量具有互補性的小區間都可以采用這種技術[3]。
對與某些高大的建筑物內,也需要滿足移動用戶的需求,用戶在建筑物內的不同辦公區之間呈現規律性的移動,如大型酒店、綜合大樓以及商城等,酒店的白天,客戶一般主要集中在辦公區和會議廳,而在夜間,用戶就會回到客戶房間;我們可根據客戶在白天和夜間的移動規律來采用基帶資源池潮汐效應技術。
對于具有潮汐效應的話務量場景,與傳統的組網方案相比較,基帶資源池潮汐效應技術[4]有以下幾種優勢:
(1)通過CELL間頻帶資源的共享,可以使單個小區的可用頻點(一般一個CELL下有3個載波)增多,提高小區的吞吐量,使得邏輯小區的頻點高于物理頻點,這樣大大提高了物理基帶資源和傳輸資源的利用效率。
(2)提高基帶資源的業務均衡率。通過多個站點之間的基帶資源動態調整,在確保業務在個站點正常工作的前提下,降低對基帶資源的需求,這樣可以大大降低BBU的生產成本。
(3)提供基帶資源的備份和保護,所有的共享載波在空閑時都是不被激活的,到釋放到了基帶池中,在部分基帶資源出現故障或使用緊張時,NodeB會自動的利用基帶資源來替代故障資源,使各個CELL的頻點資源可以互相備份,保證業務的持續接入和用戶的通話正常,提高了這個系統可靠性和穩定性。
(4)有效的實現了節能減排的作用,CELL在建立資源時,將同址鄰小區主頻點分配在同一個BBU上,共享輔頻點分配在其余的BBU上,當CELL負荷下降到一定范圍,NodeB會自動的關掉共享載波所在的BBU,沒關閉一塊BBU可以節電14%~17%左右。
(5)共享載波資源池的應用,可以減少NodeB數量,減少機房數目,減少配套資源能耗,增強移動運行商的競爭力。
潮汐效應是網絡規化建設中的難點,本文提出了一種能解決“潮汐效應”的基帶資源池技術解決方案,該方案能夠有效的解決各類主要場景的話務量具有流動性規律的問題,其應用范圍非常廣泛,將會在各大移動運營商的網絡建設、資源利用等方面起到舉足輕重的作用。
[1]金會彬,陳新,薛云山.話務潮汐效應程度的判定方法研究[J].電信技術,2013(01).
[2]李赟,劉宇,張奕.MSCPool規劃中對話務潮汐效應的考慮[J].電信工程技術與標準化,2010(12).
[3]李森.基于GSM小區話務模型提高網絡效率[J].通信世界,2012(11).
[4]傅準.TDS-CDMA基帶池資源技術探討與應用[J].長沙通信職業技術學院學報,2010(09).