2012年1月8日 星期日

Cell Zooming

傳統上,電源效率一直都是行動電話系統注重的設計議題。這是因為行動電話是以電池供電,如果能在設計上考慮到電力消耗的因子,可以有效延長行動電話的使用時間。

近年來,為了呼應節能省碳的議題,逐漸又有了 Green Cellular Network 的概念。這個概念是在不需要用到的時候,關閉基地台的電源,以達到節省電力的目標。比如說,市中心區辦公大樓林立的地方,如果在晚上的時候幾乎沒有行動電話的服務需求,就可以關閉當地的基地台。

Cell Zooming 是與此議題相關的一項系統設計,它乃是透過動態調整基地台的電波發射功率或信號發射角度,來達到節省電力或負載平衡 (load balance) 的目的。

就負載平衡而言,如果某個基地台的負載過重(電波涵蓋範圍下有過多的行動用戶),則可以將其電波發射功率調小,使位於其電波涵蓋範圍下的用戶數目降低,以達到降低其負載的目的。原先位於其電波涵蓋範圍下的用戶,可轉由鄰近負載相對較輕的基地台來服務。要做到這點,臨近基地台的電波發射功率反而要調大。

負載平衡的目的是要讓用戶數目能夠平均分散在所有的基地台,但是如果要透過 Cell Zooming 達到省電的目的,則是要讓某些基地台完全沒有要服務的用戶。要做到這點而又不增加用戶的服務阻斷率(blocking rate),此基地台原先的用戶要能夠被分散到鄰近基地台,意即臨近基地台的電波發射功率也要增大。

此議題的一般性介紹見 IEEE Communications Magazine 2011年11月號文章 "Cell Zooming for Cost-Efficient Green Cellular Networks"。

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