Page 16 - 网络电信2023年12月刊
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在没有数据发送和接收情况下,基站可以关闭部分器件,                        通道数的比值,激活的带宽相对基线配置中最大带宽的比值,
            进入休眠状态。根据节能效果,我们可将基站休眠状态分为深                          每通道的实际发射功率谱密度相对基线配置中功率谱密度的比
            休眠、浅休眠和微休眠。鉴于不同休眠状态下关闭器件的不                           值,α为仅和通道数相关的部分能耗占比,参考业界数据取值
                                                                      [5]
            同,基站唤醒时间和状态切换的能耗也有所差异,基站激活态                          为0.4 ,ƞ为功放(PA)效率。
            和休眠态转换如图1所示,其中微休眠可以认为转换时间T和能                             类似地,在上行激活状态下,基站动态功耗部分计算公式
            耗E忽略不计。表2分别给出了深休眠和浅休眠的转换时间T和能                        为:
               [4]
            耗E 。
                                                                                                               (6)
             图1 基站激活态和休眠态转换
                                                                     其中,



                                                                     三、网络节能关键技术
                                                                     3.1 基站不连续发送/接收模式
                                                                     为终端配置不连续接收(DRX)模式以减少不必要的物理下
                                                                 行控制信道(PDCCH)监听功耗,是实现终端节能的有效途径之
                                                                   [6]
                                                                 一 。与之类似,引入小区不连续发送(DTX)/DRX功能,可以
                                                                 减少基站不必要的下行信号发送/上行信号接收,实现基站节能
                                                                 目的。其中,小区DTX模式用于控制小区的下行传输,小区DRX
               E:能耗           T:转换时间
                                                                 模式用于控制小区的上行传输。
                                                                     小区DTX/DRX模式是周期性行为,由终端专用无线资源控
             表2 休眠态的转换总时间和总能耗
                                                                 制(RRC)信令配置,配置参数包括周期、起始时隙、位置偏移
                                                                 量和持续时间等,支持以小区为粒度配置不同的小区DTX/DRX参
                  节能状态          转换总时间        转换总相对能耗
                                                                 数,从而满足不同小区的节能需求。同时,为了适配不同的业
                   深休眠             10 s          17 000
                                                                 务需求,还需要减少信令开销,采用组播信令指示动态激活/去
                   浅休眠            640 ms          1 088          激活小区DTX/DRX配置。
                                                                     在小区DTX/DRX生效期间,基站周期性地不执行数据业务的
                                                                 发送/接收。为了减小对网络中终端的影响,小区DTX/DRX维持
                2.2 基站能耗模型
                                                                 同步信号块(SSB)、接入信道(RACH)、寻呼消息(Paging)
                基站功耗可以分为静态功耗和动态功耗,其中静态功耗是
                                                                 和系统消息(SIBs)的正常接收和发送。小区DTX可与终端DRX
            指与业务负载和输出传输功率无关的能耗占用,而动态功耗随
                                                                 协同应用,在两者相重叠的传输时间段内,才允许下行数据进
            着负荷增加而增加。
                                                                 行传输。如图2所示,Case1中用户设备(UE)1~UE2均可正常
                                                                 传输数据,UE3因为终端DRX与小区DTX可传输时间段不重叠因此
                                                           (1)
                                                                 禁止传输数据,应用时需优先按照Case2方式配置,UE1~UE3均
                                                                 可正常传输数据。
                                                          (2)
                其中,
                为了进一步深入分析不同负载对基站功耗的影响,我们定                         图2 小区DTX与终端DRX协同关系示意图
                                                     [4]
            义了基站动态功耗在随不同因素变化时的计算公式 。在下行
            激活状态下,基站动态功耗部分计算公式为:


                                                         (3)

                仅和通道数相关的部分功耗计算公式为:

                                                        (4)
                和通道数、带宽、功率谱密度等多因素相关的部分功耗计                           DRX:不连续接收    DTX:不连续传输    UE:用户设备
            算公式为:
                                                         (5)
                其中,            分别是激活的通道数相对基线配置中


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