способ и устройство в телекоммуникационной системе

Формула изобретения

1. Способ экономии электроэнергии в телекоммуникационной системе, по меньшей мере, с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки, причем

сигнал (23), имеющий структуру кадра, передается и принимается в ячейке посредством первой базовой станции, где структура кадра содержит часть (15) кадра нисходящей линии связи и часть (16) кадра восходящей линии связи,

каждая часть (15, 16) кадра имеет возможность переносить, по меньшей мере, одну область (19, 21) данных, выделяемую, по меньшей мере, для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию,

часть (15) кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации, по меньшей мере, с информацией синхронизации (17) или системной (18) информацией,

сигнал (23) структурированного кадра периодически передается (Кадр N, Кадр N+1, Кадр N+2, Кадр N+3) с нормальным интервалом, определяемым системой,

отличающийся тем, что

система в течение режима экономии электроэнергии увеличивает интервал между, по меньшей мере, первым (23) и последующим вторым сигналом (23) структурированного кадра до интервала экономии электроэнергии.

2. Способ по п.1, в котором нормальный интервал составляет 5 мс.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутая часть (17, 18) служебной информации содержится в каждом передаваемом сигнале.

4. Способ по п.1, в котором режим экономии электроэнергии обеспечивается посредством прерывания, по меньшей мере, одного третьего сигнала (24) структурированного кадра.

5. Способ по п.4, в котором сигнал (24) структурированного кадра периодически прерывается.

6. Способ по п.4, в котором прерывается, по меньшей мере, каждый второй сигнал (24).

7. Способ по п.4, в котором, по меньшей мере, область или области (19, 21) данных прерванного сигнала (24) включены в кадр следующего передаваемого сигнала (23).

8. Способ по п.4, в котором сигнал (24) структурированного кадра прерывается посредством прерывания части (17, 18) служебной информации.

9. Способ по п.1, в котором режим экономии электроэнергии активизируется при определенных рабочих условиях, таких как уровень использования для загрузки ячейки, количество терминалов пользователей в ячейке и/или статистические данные использования ячейки по прошествии длительного времени.

10. Способ по п.1, в котором часть (17, 18) служебной информации передаваемого сигнала (23) структурированного кадра во время режима экономии электроэнергии содержит информацию о режиме экономии электроэнергии и его свойствах, таких как интервал экономии электроэнергии.

11. Способ по п.1, в котором часть (17, 18) служебной информации сигнала (23) структурированного кадра передается с достаточной мощностью, чтобы достигать всех терминалов пользователей в пределах ячейки, в которой передаются область или области (19, 21) данных.

12. Способ по п.1, в котором режим экономии электроэнергии управляется с помощью алгоритма.

13. Узел в телекоммуникационной системе, по меньшей мере, с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки, причем

система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала (23) со структурой кадра, где структура кадра содержит часть (15) кадра нисходящей линии связи и часть (16) кадра восходящей линии связи,

каждая часть (15, 16) кадра имеет возможность переносить, по меньшей мере, одну область (19, 21) данных, выделяемую, по меньшей мере, для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию,

часть (15) кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации, по меньшей мере, с информацией синхронизации (17) или системной (18) информацией,

система адаптирована для периодической передачи (23) сигнала структурированного кадра (Кадра N, Кадра N+1, Кадра N+2, Кадра N+3) с нормальным интервалом, определяемым системой,

отличающийся тем, что

узел адаптирован для управления увеличением интервала между, по меньшей мере, первым и последующим вторым сигналом (23) структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии до интервала экономии электроэнергии.

14. Узел по п.13, в котором узел содержит алгоритм, управляющий режимом экономии электроэнергии.

15. Телекоммуникационная система, по меньшей мере, с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки, причем

система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала (23) со структурой кадра, где структура кадра содержит часть (15) кадра нисходящей линии связи и часть (16) кадра восходящей линии связи,

каждая часть (15, 16) кадра имеет возможность переносить, по меньшей мере, одну область (19, 21) данных, выделяемую, по меньшей мере, для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию,

часть (15) кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации, по меньшей мере, с информацией синхронизации (17) или системной (18) информацией,

система адаптирована для периодической передачи сигнала (23) структурированного кадра (Кадра N, Кадра N+1, Кадра N+2, Кадра N+3) с нормальным интервалом, определяемым системой,

отличающаяся тем, что

система дополнительно адаптирована для увеличения интервала между, по меньшей мере, первым (23) и последующим вторым сигналом (23) структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии до интервала экономии электроэнергии.

16. Телекоммуникационная система по п.15, в которой технология системы представляет собой WiMAX, LTE, UMTS или GSM.

17. Телекоммуникационная система по любому из пп.15 и 16, в которой система работает с OFDMA для обеспечения возможности многостанционных доступов.

18. Телекоммуникационная система по п.15, в которой система содержит алгоритм, управляющий режимом экономии электроэнергии.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу экономии электроэнергии в телекоммуникационной системе, к телекоммуникационной системе, адаптированной для экономии электроэнергии, и к узлу в упомянутой телекоммуникационной системе.

Уровень техники

Мобильная связь представляет собой одну из наиболее важных технологий, способствующих социально-экономическому развитию во всем мире. Оптимизация эффективности использования энергии не только уменьшает воздействие на окружающую среду, но также снижает сетевые затраты, что обеспечивает выгоды для всех, кто использует системы связи с подвижными объектами.

Современные стандарты, такие как WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением), LTE (долгосрочное развитие) и WiMAX (общемировая совместимость широкополосного беспроводного доступа), имеют очень большие возможности в отношении пользователей и пропускной способности, что требует большого количества энергии. Чтобы достигать высокой пропускной способности в системах сотовой связи, должна использоваться плотная схема ячеек. Базовая станция потребляет значительное количество энергии, обычно 65000 кВт/ч на станцию в год.

Проектирование телекоммуникационной сети является ключевым вопросом, улучшающим эффективность использования энергии. Никакая эффективность использования энергии на уровне компонентов не может компенсировать неэффективно спроектированную сеть. Например, количество позиций радиостанций должно быть оптимизировано для зоны обслуживания и качества, которое должно быть достигнуто.

Для успешного выполнения проектирования с эффективным использованием энергии сначала следует обратиться к ряду проблем. Вначале нужно обратиться к истинным потребностям сети. Точная зона обслуживания, пропускная способность и качество должны быть приняты во внимание прежде, чем рассматривать отдельные позиции радиостанций и технические условия на оборудование. Кроме того, необходимо рассматривать текущие и будущие потребности внешней среды бизнеса, обеспечивая возможность перестраивать или расширять позиции радиостанций. Как только эти факторы приняты во внимание, оператор должен начать процесс проектирования сети, изучая полную стоимость владения и альтернативные варианты проектирования.

Капитальные затраты обычно представляют очень маленькую часть от полной стоимости владения. Вместо этого долгосрочные сбережения от сокращения позиций радиостанций и эффективной работы являются существенными, с существенным снижением потребления электроэнергии в качестве ключевого вопроса.

Решения по оптимизации сокращения потребления электроэнергии означает, что должна быть пересмотрена каждая деталь. Однако решение относительно всей сети превышает сумму их частей. Это означает, что объединение лучших компонентов в пакете не всегда дает лучшие результаты. На базовой радиостанции относительное потребление электроэнергии различных компонентов изменяется в зависимости от свойств компонентов, с которыми она должна работать.

Типичными источниками потребления электроэнергии на базовой станции являются обработка сигналов, РЧ (радиочастотное) преобразование, усиление мощности, электропитание, климатическое оборудование (кондиционирование воздуха) и антенный фидер. Например, на традиционных базовых станциях оборудование расположено на земле, и это означает, что антенны должны запитываться с использованием кабеля длиной в несколько метров. В антенных фидерах может теряться половина излучаемой энергии. Благодаря размещению оборудования на вершине антенной мачты достигают существенных снижений в потреблении электроэнергии. Оборудование может быть объединено с блоком резервного батарейного питания, что снижает до минимума аппаратное обеспечение и потребление электроэнергии.

Другой путь, которым может быть достигнуто снижение электроэнергии, состоит в использовании режимов пониженного энергопотребления. Базовые станции устроены таким образом, чтобы справляться с периодами наибольшей нагрузки. В ячейке некоторое количество TRX (передатчиков) могут работать в одно и то же время. При использовании схем управления питанием некоторые TRX могут быть переведены в режим пониженного энергопотребления вместо работы в режиме холостого хода в течение часов низкого трафика.

Другие пути сокращения потребления электроэнергии состоят в том, чтобы избегать ненужного преобразования постоянного тока/постоянного тока и снижать потребность в охлаждающих вентиляторах и системах охлаждения. Модули, основанные на цифровом управлении питанием, также могут снижать потребление электроэнергии.

Существует возрастающая потребность в обеспечении беспроводной технологии с возможностью работы в широкой полосе пропускания для сетей сотовой связи. Хорошая широкополосная система должна удовлетворять определенным критериям, таким как высокие скорость передачи данных и пропускная способность, низкая стоимость на бит, хорошее качество обслуживания и большая зона обслуживания. Доступ к высокоскоростной передаче пакетов (HSPA) и WiMAX мобильной связи представляют собой примеры двух технологий доступа к сети, которые обеспечивают для этого возможность. Обе они используют структуру кадров для осуществления связи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи между базовой станцией и подвижным терминалом. В следующей части раздела "уровень техники" технология WiMAX представлена в качестве примера технологии, использующей структурирование кадров, но другие технологии, такие как WCDMA, GSM (Глобальная система мобильной связи), HSPA и долгосрочное развитие (LTE), также используют структурирование кадров. Кадры различных технологий до некоторой степени отличаются.

WiMAX относится к стандарту 802-16 IEEE (Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике), где WiMAX мобильной связи относится к 802.16e-2005. WiMAX мобильной связи представляет собой усовершенствование модуляционных схем, используемых в более ранних (стационарных) стандартах WiMAX, посредством введения масштабируемого множественного доступа с ортогональным частотным разделением (SOFDMA), чтобы переносить данные и поддерживать полосы пропускания каналов с большим количеством поднесущих на различных частотах (подканалах) в пределах диапазона. Большое количество поднесущих улучшает рабочие характеристики в каналах с замиранием вследствие многолучевого распространения.

Масштабируемый OFDMA представляет собой технологию статистического мультиплексирования, а термин "масштабируемый" относится к обеспечению возможности разделять канал связи на некоторое количество цифровых каналов (поднесущих) или потоков данных с изменяющейся скоростью передачи данных. Это означает динамическое планирование, в котором отрезок времени в доступе, выделяемом базовой станцией, может увеличиваться и сокращаться, но все еще оставаться выделенным конкретному подвижному терминалу. Различным пользователям могут выделяться разные количества поднесущих, а качество обслуживания, то есть скорость передачи данных и вероятность ошибки, могут управляться индивидуально для каждого пользователя, поскольку подканалы являются изменяющимися. Ширина полосы пропускания канала может легко изменяться в диапазоне между 1,25 и 20 МГц. OFDMA (на котором основан SOFDMA) имеет фиксированную ширину полосы пропускания поднесущих.

OFDMA представляет собой многопользовательскую версию модуляционной схемы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). В отличие от OFDMA, OFDM предназначено для одного отдельного пользователя. OFDM(A) использует большое количество поднесущих, где каждая поднесущая модулируется, например, с помощью квадратурной амплитудной модуляции (QAM). OFDM имеет возможность справляться с неблагоприятными условиями канала, что делает WiMAX мобильной связи очень устойчивой. OFDM также имеет высокую спектральную эффективность. OFDM можно рассматривать, как использующую скорее множества медленно модулируемый узкополосных сигналов, чем одного быстро модулируемого широкополосного сигнала. В этом документе QAM дополнительно описываться не будет.

Способ выполнения дуплексной связи WiMAX мобильной связи представляет собой дуплексную связь с разделением во времени (TDD). TDD занимает только один единственный канал с потоком трафика восходящей линии связи и нисходящей линии связи, задаваемым для различных отрезков времени. TDD с OFDMA обеспечивает подканалы и отрезки времени, обеспечивающие возможность множественного доступа для различных пользователей. TDD имеет преимущество в случае, где асимметрия скорости передачи данных восходящей линии связи и нисходящей линии связи является изменяющейся. Когда количество данных восходящей линии связи увеличивается, для нее динамически может выделяться большая ширина полосы пропускания.

Обеспечение возможности передачи по подканалам с помощью OFDMA показано на фиг. 1, которая схематически иллюстрирует структуру кадра. Структура кадра, как она визуализирована, содержит некоторое количество подканалов и некоторое количество отрезков времени, задействованных OFDMA, являющимся методикой статистического мультиплексирования. На чертеже иллюстрируются области 11, 12, 13, 14 данных различных пользовательских устройств 11, 12, 13, 14.

WiMAX мобильной связи, передаваемая через базовые станции, использует SOFDMA

с TDD. Фиг. 2 показывает более детализированный схематический вид структуры кадра для OFDMA при работе в режиме TDD. Кадр (Кадр N) содержит подкадр 15 нисходящей линии связи, следующий подкадр 16 восходящей линии связи, маленький интервал 20 защиты между подкадрами нисходящей линии связи и восходящей линии связи и завершающий интервал 22 между подкадрами восходящей линии связи и нисходящей линии связи следующего кадра. В WiMAX мобильной связи эти кадры имеют длину 5 мс. Некоторые системы WiMAX поддерживают OFDMA, работающий в режиме дуплексной связи с частотным разделением (FDD), в котором структура кадра отличается от TDD тем, что кадры восходящей линии связи и нисходящей линии связи передаются в одно и то же время через разные несущие. В будущем TDD будет использоваться для большинства применений WiMAX, поскольку она обеспечивает возможность более гибкого совместного использования полосы пропускания между восходящей и нисходящей линиями связи, не требуя сдвоенного спектра, и имеет взаимный канал, который может эксплуатироваться для пространственной обработки.

Подкадр 15 нисходящей линии связи в TDD начинается с дополнительной служебной информации для информирования пользовательского устройства о характеристиках системы. Служебная информация содержит информацию 17 синхронизации и системную информацию 18. Служебная информация сопровождается областями 19 данных для потока данных нисходящей линии связи в подкадре нисходящей линии связи. Интервал 20 защиты сопровождается подкадром 21 восходящей линии связи с областями данных для потока данных восходящей линии связи от различных пользовательских устройств. Наконец, имеется завершающий интервал 22, сопровождаемый дополнительной служебной информацией 17 синхронизации следующего кадра.

В частности, в WiMAX служебная информация начинается с преамбулы нисходящей линии связи, которая используется для процедур физического уровня (обнаружения ячейки, синхронизации по времени и частоте). Преамбула сопровождается заголовком управления кадрами, обеспечивающим конфигурацию кадра и системную информацию (отображения модуляции и кодирования) для того, чтобы находить, где и как выполнять декодирование нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Заголовок управления кадрами и отображения посылаются для каждой доступной области 19, 22 данных.

Подкадры восходящей линии связи и нисходящей линии связи вместо TDD могут быть разделены с помощью дуплексной связи с частотным разделением. FDD является более эффективной в случае симметричного потока трафика. Другое преимущество состоит в том, что она делает планирование радиосвязи более простым и эффективным. По сравнению с TDD FDD вместо этого разделяет подкадр по частоте, и это означает, что подкадры посылаются в одно и то же время с использованием различных частот.

Для достижения высокой пропускной способности в системах сотовой связи на базовой станции используется модуляция высокого порядка, например 64 QAM (квадратурная амплитудная модуляция с 64 значащими позициями амплитуды и фазы), и большой мощностью передачи. Физические ресурсы в виде поднесущих и времени поддерживаются на минимальном значении, чтобы увеличивать до максимума пропускную способность канала передачи данных пользователя. Необходим высококачественный усилитель мощности, чтобы поддерживать благоприятные обстоятельства для сигнала после усиления. Особенно важна линейность усиления. Это требует много электроэнергии, что увеличивает потребление энергии базовой станции. Из-за этих потребностей эффективность усилителя является низкой и вносит значительный вклад в потребление мощности базовой станции.

В течение сценариев малой нагрузки или без нагрузки базовая станция все еще должна передавать системную информацию и информацию синхронизации 17, 18, чтобы обслуживать подключенные мобильные объекты и чтобы к системе мог обращаться новый мобильный объект. Информация должна передаваться с достаточной мощностью, чтобы достигать всех мобильных объектов в пределах ячейки, и поэтому она передается с низким порядком модуляции и высокой выходной мощностью. Из-за этих передач потребляемая энергия базовой станции все еще является весьма значительной.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в увеличении эффективности использования энергии на базовой станции для технологии структурирования кадров. Эта задача решена посредством способа экономии электроэнергии в телекоммуникационной системе, телекоммуникационной системы, адаптированной для экономии электроэнергии, и узла в упомянутой телекоммуникационной системе.

Способ в соответствии с настоящим изобретением относится к способу экономии электроэнергии в телекоммуникационной системе по меньшей мере с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Сигнал, имеющий структуру кадра, передается и принимается в ячейке посредством первой базовой станции, причем структура кадра содержит часть кадра нисходящей линии связи и часть кадра восходящей линии связи. Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Часть кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Сигнал структурированного кадра периодически передается с нормальным интервалом, определяемым системой. В частности, способ отличается тем, что система в течение режима экономии электроэнергии увеличивает интервал по меньшей мере между первым и последующим вторым сигналом структурированного кадра до интервала экономии электроэнергии.

Узел в соответствии с настоящим изобретением относится к узлу в телекоммуникационной системе по меньшей мере с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала со структурой кадра, причем структура кадра содержит часть кадра нисходящей линии связи и следующую часть кадра восходящей линии связи. Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Часть кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Система адаптирована для периодической передачи сигнала структурированного кадра с нормальным интервалом, определяемым системой. В частности, узел отличается тем, что он адаптирован для увеличения интервала между по меньшей мере первым и последующим вторым сигналом структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии.

Система в соответствии с настоящим изобретением относится к телекоммуникационной системе по меньшей мере с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала со структурой кадра, причем структура кадра, где структура кадра содержит часть кадра нисходящей линии связи и часть кадра восходящей линии связи. Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Часть кадра нисходящей линии связи содержит часть служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Система адаптирована для периодической передачи сигнала структурированного кадра с нормальным интервалом, определяемым системой. В частности, телекоммуникационная система отличается тем, что она адаптирована для увеличения интервала между по меньшей мере первым и последующим вторым сигналом структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии.

Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что благодаря введению режима экономии электроэнергии потребляемая энергия базовой станции уменьшается с помощью способа, который легко может быть введен в существующие и планируемые стандарты.

Краткое описание чертежей

В последующем тексте изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи. Эти чертежи используются только для иллюстрации и не ограничивают каким-либо образом объем изобретения:

Фиг. 1 показывает схематический вид структуры кадра OFDMA.

Фиг. 2 показывает более детализированный схематический вид для структуры кадра OFDMA при работе в режиме TDD.

Фиг. 3 показывает передачу сигналов от базовой станции в ситуации низкой нагрузки с режимом экономии электроэнергии и без него.

Подробное описание

Изобретение подробно описано ниже со ссылкой на варианты осуществления, представленные в подробном описании и показанные на чертежах. Фиг. 1 и 2 уже были описаны выше относительно раздела "уровень техники".

Варианты осуществления относятся к способу экономии электроэнергии в телекоммуникационной системе. Телекоммуникационная система и узел адаптированы для выполнения упомянутого способа, описанного в настоящем описании.

Телекоммуникационная система содержит по меньшей мере одну первую базовую станцию для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Базовая станция осуществляет связь с передвижным терминалом пользователя, таким как переносной телефон. В телекоммуникационной системе базовая станция обеспечивает возможность связи между одним или больше мобильными телефонами в пределах ячейки (ячейка представляет собой географическую зону обслуживания, охватываемую базовой станцией) и базовой станцией.

Сигнал 23, имеющий структуру кадра, передается и принимается в ячейке посредством первой базовой станции, причем структура кадра содержит часть 15 кадра нисходящей линии связи и часть 16 кадра восходящей линии связи.

Показанный на фиг. 2 вариант осуществления, который относится к TDD, содержит часть 15 кадра в форме подкадра, сопровождаемого частью 16 кадра также в форме подкадра. Структура кадра в TDD разделена на подкадр нисходящей линии связи, следующий подкадр восходящей линии связи, маленький интервал 20 защиты (см. фиг. 2) между подкадрами нисходящей линией связи и восходящей линии связи и завершающий интервал 22 (см. фиг. 2) между подкадром восходящей линии связи и подкадром нисходящей линии связи следующего кадра. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что признак "часть кадра", как раскрыто в формуле изобретения, также включает в себя варианты осуществления с FDD, в которых вместо этого части кадра разделены по частоте, или другие технологии для дуплексной связи.

Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Выражение "выделяемая по меньшей мере для одного пользователя или передаваемая широковещательной рассылкой" означает, что изобретение включает в себя и поток трафика индивидуальной рассылки между системой и одним терминалом пользователя, групповое вещание между системой и группой терминалов пользователей, и широковещательную рассылку между системой и каждым терминалом пользователя в пределах области широковещательной рассылки.

Часть 15 кадра нисходящей линии связи содержит часть 17, 18 служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Часто бывают включены оба типа 17, 18 информации, но имеется вариант выбора, когда в служебную информацию включен только один из этих типов. Однако должна быть передана по меньшей мере одна из информации синхронизации или системной информации. Следовательно, будет использоваться термин "или".

Как описано в связи с фиг. 2, часть 15 кадра нисходящей линии связи начинается с дополнительной служебной информации для информирования пользовательского устройства о характеристиках системы. Служебная информация содержит по меньшей мере информацию 17 синхронизации или системную информацию 18. Информация синхронизации используется для синхронизации во времени и по частоте между первой базовой станцией и терминалом пользователя.

Системная информация содержит схему модуляции и кодирования и отображения, которые обеспечивают конфигурацию кадра между первой базовой станцией и терминалом пользователя. Служебная информация сопровождается областями 19 данных для потока трафика нисходящей линии связи в части 15 кадра нисходящей линии связи, части 16 кадра восходящей линии связи с областями 21 данных для потока трафика восходящей линии связи от различных терминалов пользователей. Как иллюстрируется на фиг. 3, области 19, 21 данных могут изменяться по размеру от одного сигнала к следующему, что обеспечивается, например, с помощью OFDMA.

Фиг. 3 иллюстрирует то, что сигнал 23, 24 структурированного кадра периодически передается с нормальным интервалом, определяемым системой. Нормальный интервал в OFDMA составляет 5 мс. Как показано, имеется Кадр N, сопровождаемый следующими кадрами: Кадром N+1, Кадром N+2, Кадром N+3 и т.д.

Вариант осуществления, показанный на фиг. 3, который также относится к TDD, содержит часть 15 кадра в форме подкадра, сопровождаемую частью 16 кадра также в форме подкадра. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что признак "часть кадра", как раскрыто в формуле изобретения, также включает в себя варианты осуществления с FDD, в которых вместо этого части кадра разделены по частоте, или другие технологии для дуплексной связи. В FDD это означает, что части кадра вместо этого могут передаваться в одно и то же время.

Сигнал 23, 24 должен передаваться периодически, даже если в него не включены области 19, 21 данных. В течение сценариев малой нагрузки или без нагрузки первая базовая станция все еще должна передавать по меньшей мере системную информацию или информацию синхронизации 17, 18, чтобы обслуживать подключенные мобильные объекты, и так, чтобы к системе мог иметь доступ новый мобильный объект. Информация должна передаваться с достаточной мощностью, чтобы достигать всех мобильных объектов в пределах ячейки, и поэтому передается с низким порядком модуляции и высокой выходной мощностью. Из-за этих передач потребляемая энергия первой базовой станции все еще является весьма существенной.

Задача настоящего изобретения заключается в увеличении эффективности использования энергии на базовой станции с помощью технологии структурирования кадров. Поэтому объем настоящего изобретения, как описано в отличительной части независимых пунктов формулы изобретения, заключается в том, что система в течение режима экономии электроэнергии увеличивает интервал между по меньшей мере первым 23 и последующим вторым сигналом 23 структурированного кадра до интервала экономии электроэнергии. Второй сигнал (см. нижнюю часть фиг. 23 (3)) представляет собой следующий сигнал, который следует непосредственно после первого сигнала. Часть служебной информации содержится в каждом передаваемом сигнале, и посредством увеличения интервала до интервала экономии электроэнергии будет достигнута экономия электроэнергии.

Интервал экономии электроэнергии обеспечивается благодаря прерыванию по меньшей мере одного третьего сигнала 24 структурированного кадра, см. нижнюю часть фиг. 3. Это означает, что для того, чтобы сохранять энергию, по меньшей мере один сигнал структурированного кадра, а именно третий сигнал, прерывается. В качестве примера система может передавать три сигнала 23 и после этого прерывать десять сигналов 24. Три сигнала в одной строке дают терминалу пользователя время для декодирования информации в части 17, 18 служебной информации, такой как данные отображения UL (восходящей линии связи), и обработки информации, подлежащей отправке в части 21 кадра UL.

Интервал экономии электроэнергии, если требуется, обеспечивается посредством периодического прерывания сигнала 24 структурированного кадра. Сигнал структурированного кадра, если требуется, дополнительно прерывается посредством прерывания части 17, 18 служебной информации. Например, прерывается по меньшей мере каждый второй сигнал. Это показано на фиг. 3 в нижней части, где интервал увеличен в 3 раза благодаря прерыванию двух сигналов Кадра N+1 и Кадра N+2. Поскольку часть служебной информации Кадра N+1 и Кадра N+2 передается с достаточной мощностью, чтобы достигать всех мобильных объектов в пределах ячейки, такое прерывание сохраняет существенное количество энергии.

Дело также заключается в том, что прерванные сигналы содержат части 17, 18 служебной информации, которые не должны передаваться позже. Вместо этого в кадр следующего передаваемого сигнала включены только область или области 19, 21 данных прерванного сигнала. Это показано в сигнале 23 в Кадре N+3 (см. нижнюю часть чертежа), где в сигнал включены области данных из Кадра N+1 и Кадра N+3 (см. верхнюю часть чертежа).

Режим экономии электроэнергии активизируется системой в определенных рабочих условиях, таких как уровень использования для загрузки ячейки, количество терминалов пользователей в ячейке и/или статистические данные использования ячейки по прошествии некоторого времени. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы непрерывно контролировать систему, и если нагрузка по потоку сообщений понижается в течение некоторого периода времени, может быть активизирован режим экономии электроэнергии. Использование статистических данных относительно нагрузки по потоку сообщений по прошествии длительного времени также будет очень полезным. Например, возможно, что оператор наблюдал низкую нагрузку по потоку сообщений в некоторой ячейке ночью между полуночью и 06.00 утра. Тогда оператор может через систему управления модифицировать работу этой базовой станции так, чтобы режим экономии электроэнергии активизировался каждую ночь между полуночью и 06.00. Система также может быть модифицирована таким образом, чтобы режим экономии электроэнергии активизировался, если нагрузка по потоку сообщений окажется ниже определенного уровня. Именно оператор решает, какое качество обслуживания будет обеспечиваться при определенных условиях.

Чрезвычайно важно, чтобы терминал пользователя был осведомлен о режиме экономии электроэнергии. Поэтому часть служебной информации передаваемых сигналов структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии содержит информацию о режиме экономии электроэнергии и его свойствах, таких как интервал экономии электроэнергии. Интервал экономии электроэнергии может задаваться, например, в сообщении управления, таком как дескриптор канала нисходящей линии связи или таком как значение, или код, в отображении в каждом передаваемом кадре.

Часть служебной информации сигнала структурированного кадра передается с достаточной мощностью для того, чтобы достигать всех терминалов пользователей в пределах ячейки, в которой передаются область или области данных.

Режим экономии электроэнергии управляется алгоритмом, который загружают в систему, чтобы обеспечивать упомянутый способ экономии электроэнергии.

Изобретение также относится к узлу в телекоммуникационной системе по меньшей мере с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала 23 со структурой кадра, причем структура кадра для Кадра N, Кадра N+1, Кадра N+2, Кадра N+3 содержит часть 15 кадра нисходящей линии связи и следующую часть 16 кадра восходящей линии связи. Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область 19, 21 данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Часть 16 кадра нисходящей линии связи содержит часть 17, 18 служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Система адаптирована для периодической передачи сигнала структурированного кадра с нормальным интервалом, определяемым системой.

В частности, узел отличается тем, что он адаптирован для увеличения интервала между по меньшей мере первым 23 и последующим вторым сигналом 23 структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии. Система может содержать алгоритм, который управляет режимом экономии электроэнергии.

Настоящее изобретение также относится к телекоммуникационной системе по меньшей мере с одной первой базовой станцией для обеспечения возможности связи в пределах ячейки. Система адаптирована для передачи и приема в ячейке сигнала 23 со структурой кадра, причем структура кадра для Кадра N, Кадра N+1, Кадра N+2, Кадра N+3 содержит часть 15 кадра нисходящей линии связи и часть 16 кадра восходящей линии связи. Каждая часть кадра имеет возможность переносить по меньшей мере одну область 19, 21 данных, выделяемую по меньшей мере для одного пользователя или передаваемую широковещательной рассылкой для потока трафика между телекоммуникационной сетью и терминалом пользователя через первую базовую станцию. Часть 16 кадра нисходящей линии связи содержит часть 17, 18 служебной информации по меньшей мере с информацией синхронизации или системной информацией. Система адаптирована для периодической передачи сигнала структурированного кадра с нормальным интервалом, определяемым системой.

В частности, телекоммуникационная система отличается тем, что она адаптирована для увеличения интервала между по меньшей мере первым 23 и последующим вторым сигналом 23 структурированного кадра в течение режима экономии электроэнергии. Система может содержать алгоритм, который управляет режимом экономии электроэнергии.

Технология системы представляет собой, например, WiMAX, LTE, UMTS (Универсальную систему мобильной элек-тросвязи) или GSM, все из которых являются системами, работающими со структурой кадров/кадра. Следовательно, каждая система, имеющая кадры в виде служебной информации, потребляющие большое количество электроэнергии, является соответствующей настоящему изобретению. В качестве варианта выбора, система работает с OFDMA для обеспечения возможности множественных доступов. Система может использовать схему модуляции высокого порядка, такую как 64 QAM. Алгоритм, загружаемый в систему, управляет режимом экономии электроэнергии.

Специалисты в данной области техники также должны оценить, что к описанным выше вариантам осуществления можно делать различные модификации, не выходя при этом за рамки объема настоящего изобретения. Возможным вариантом является только использование расширенного интервала экономии электроэнергии для передач нисходящей линии связи базовой станции и запланированных передач восходящей линии связи, но сохраняя при этом постоянное распределение для попыток произвольного доступа, чтобы снижать время задержки во время режима экономии электроэнергии.