一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置。

背景技术

随着5G产业的不断壮大，5G时代正式到来，而5G基站是5G网络的核心，能够实现高速率、低时延、多连接的无线信号传输。

相对应5G基站的高速率、低时延、多连接特点，5G基站相比于传统的移动通信基站耗能也更高，而随着目前5G产业的扩大，5G通信技术覆盖率也更广泛，对于5G基站的功耗调整也成为一个迫切的问题。

对于5G基站的功耗调整，目前广泛应用的方法是采用AI技术，选用高集成度的射频器件实现5G基站的功耗调整，然而这种方法的使用成本较高，同时存在数据偏差问题。

当前5G现网在闲忙时段网络负荷不平衡，在闲时造成设备能耗浪费，目前没有精确的针对闲时5G基站的功耗压降，对于5G基站的能耗调整也没有更全面的参考各类数据，没有针对性的调整公式来精准实时地对功耗进行动态调整。

因此，针对以上问题，亟待需要一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置，解决了5G基站能耗浪费的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法，包括以下步骤：S1.获取5G基站基本数据，所述5G基站基本数据包括5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据；S2.通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数，通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数；S3.通过闲忙时MR用户分布状况，结合5G基站实时负荷指数设置节能策略，所述节能策略包括忙时节能策略、闲时节能策略；S4.通过将闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据结合，分析计算出发射机功放功率调整系数；S5.实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况，利用发射机功放功率调整系数实时调节优化5G基站功耗。

进一步地，所述5G基站用户分布数据包括闲时MR用户分布数据、忙时MR用户分布数据、5G基站功耗；所述实时5G基站实时数据包括5G基站用户连接数、5G基站周边小区吞吐率。

进一步地，所述闲时MR用户分布数据获取方式为：通过分析5G基站每日各时间段耗能状况获得5G基站负荷闲时时间段，根据5G基站负荷闲时时间段得到闲时MR用户分布状况，进而获取闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数；所述忙时MR用户分布数据获取方式为：通过分析5G基站每日各时间段耗能状况获得5G基站负荷忙时时间段，根据5G基站负荷忙时时间段得到忙时MR用户分布状况，进而获取忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数。

进一步地，所述通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数具体步骤为：结合闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数与忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数计算出闲忙基站用户差异系数，所述闲忙基站差异系数计算公式为：

进一步地，所述通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数具体步骤为：获取5G基站连接小区数，并对5G基站所连接小区进行编号：i＝1,2,3,...,n；结合5G基站用户连接数、5G基站周边小区吞吐率计算出5G基站实时负荷指数，所述5G基站实时负荷指数计算公式为：

式中R

进一步地，所述忙时节能策略具体为：通过5G基站负荷忙时时间段、忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数及5G基站实时符合率分析判断，在5G基站负荷忙时用户连接数量大于闲时用户连接数量，功耗大于闲时功耗，能量需求也大于闲时能量需求，相对应提高5G基站发射机功放功率，在忙时使得耗能效率提高。

进一步地，所述闲时节能策略具体为：通过5G基站负荷闲时时间段、闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数及5G基站实时符合率分析判断，在5G基站负荷闲时用户连接数量小于忙时用户连接数量，功耗小于忙时功耗，能量需求也小于忙时能量需求，相对应降低5G基站发射机功放功率，在闲时节省能源浪费。

进一步地，所述分析计算出发射机功放功率调整系数具体步骤为：对5G基站一天耗能划分时间段，对各时间段进行编号：t＝1,2,3,...,g；获取云平台中历史5G基站每天各时间段功耗数据，对历史天数进行编号：j＝1,2,3,...,m；结合计算所得的闲忙基站差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站实时功耗计算出发射机功放功率调整系数，所述发射机功放功率调整系数计算公式为：

进一步地，所述实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况具体为：利用实时监测技术实时监测5G基站耗能状况，同时实时获取有关5G基站耗能数据及用户连接数据，将实时获取的5G基站耗能数据、用户连接数据传输至云平台以便进一步对5G基站耗能状况进行分析与计算；根据实时获取的5G基站耗能数据、用户连接数据分析计算，判断5G基站耗能情况，对于可节能状况利用发射机功放功率调整系数实时调整5G基站发射机功放功率；在调整发射机功放功率过程中实时监测调整结果，确保达到了节能效果同时不影响用户对通信移动网络的使用。

一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整装置，包括：数据获取模块，用于获取5G基站基本数据，所述5G基站基本数据包括5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据；数据处理模块，用于通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数，通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数；节能策略制定模块，用于通过闲忙时MR用户分布状况，结合5G基站实时负荷指数设置节能策略，所述节能策略包括忙时节能策略、闲时节能策略；发射机功放功率调整模块，用于通过将闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据结合，分析计算出发射机功放功率调整系数；监测模块，用于实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况，利用发射机功放功率调整系数实时调节优化5G基站功耗。

本发明具有以下有益效果：

(1)、该基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置，根据5G基站不同时间段的网络符合情况实时动态调整基站功放功率，并分别制定了5G基站忙时节能策略、闲时节能策略，能够适应在不同时间段的用户需求及节能期望，降低了5G基站功耗，有助于节能减排，降低5G基站运营成本，对环境保护具有有益效果。

(2)、该基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置，对于5G基站功耗的动态调节，运用了数据处理技术手段，通过获取5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据更为精准地计算出闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数，利用闲忙基站用户差异系数评估5G基站闲时忙时用户使用的数量差异程度，利用5G基站实时负荷指数实时评估5G基站不同时间段的网络运行负荷程度，直观地数值展示更有助于5G基站运营人员理解5G基站负荷状况，对不同时间段的节能策略定制更可靠，利用数据计算出的发射机功放功率调整系数能够动态调整5G基站发射机功放功率，根据网络负荷情况实时调节功耗，提高5G基站用电能效，有助于降低5G基站运营成本，减少基站闲时能量损耗。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法流程图。

图2为本发明一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整装置结构图。

具体实施方式

本申请实施例通过一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法及装置，实现了5G基站闲时功耗压降的问题。

本申请实施例中的问题，总体思路如下：

通过获取5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据分析计算出闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数，进而设置5G基站节能策略，根据闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据分析计算出发射机功放功率调整系数，利用发射机功放功率调整系数对5G基站发射机功放功率进行动态调整。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整方法，包括以下步骤：S1.获取5G基站基本数据，所述5G基站基本数据包括5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据；S2.通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数，通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数；S3.通过闲忙时MR用户分布状况，结合5G基站实时负荷指数设置节能策略，所述节能策略包括忙时节能策略、闲时节能策略；S4.通过将闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据结合，分析计算出发射机功放功率调整系数；S5.实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况，利用发射机功放功率调整系数实时调节优化5G基站功耗。

本实施方案中，通过获取5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据分析计算出闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数，直观地展现5G基站闲时忙时用户使用程度的差异及5G基站实时工作负荷的程度，进而分别设置5G基站闲时节能策略、忙时节能策略，对5G基站的节能提供了有效参考，根据闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据分析计算出发射机功放功率调整系数，利用发射机功放功率调整系数动态调整5G基站发射机功放功率，根据网络负荷情况实时调节功耗，提高5G基站用电能效。

具体地，参阅图1，5G基站用户分布数据包括闲时MR用户分布数据、忙时MR用户分布数据、5G基站功耗；实时5G基站实时数据包括5G基站用户连接数、5G基站周边小区吞吐率。

本实施方案中，分别考虑5G基站每天不同时间段的5G基站通信移动网络用户连接数，对5G基站的耗能参考更为可靠有效；对于5G基站的实时数据也综合考虑到了5G基站用户连接数量与周边小区吞吐率，小区吞吐率是衡量一个小区通信移动网络数据传输质量的重要指标，是小区在单位时间内能够传输的数据量，结合用户连接数与小区吞吐率，对5G基站的实时负荷更有参考意义。

具体地，参阅图1，闲时MR用户分布数据获取方式为：通过分析5G基站每日各时间段耗能状况获得5G基站负荷闲时时间段，根据5G基站负荷闲时时间段得到闲时MR用户分布状况，进而获取闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数；忙时MR用户分布数据获取方式为：通过分析5G基站每日各时间段耗能状况获得5G基站负荷忙时时间段，根据5G基站负荷忙时时间段得到忙时MR用户分布状况，进而获取忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数。

本实施方案中，通过分析5G基站每日各时间段的耗能状况确定5G基站的闲时与忙时时间段，利用忙时、闲时时间段不同的MR用户分布数据可以了解不同时间段5G基站通信移动网络用户分布情况，更好的理解5G基站每日不同的时间段的负荷情况，针对性地定制节能策略，实现节能减排。

具体地，参阅图1，通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数具体步骤为：结合闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数与忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数计算出闲忙基站用户差异系数，所述闲忙基站差异系数计算公式为：

本实施方案中，通过对5G基站闲时MR用户连接数与忙时MR用户连接数的比对分析，利用一个数值直观地展现5G基站闲时忙时的用户连接差异程度，对5G基站闲忙时MR用户连接差异的展现更为准确可靠。

具体地，参阅图1，通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数具体步骤为：获取5G基站连接小区数，并对5G基站所连接小区进行编号：i＝1,2,3,...,n；结合5G基站用户连接数、5G基站周边小区吞吐率计算出5G基站实时负荷指数，所述5G基站实时负荷指数计算公式为：

本实施方案中，通过将5G基站的用户连接数与小区吞吐率与用户连接阈值、小区吞吐率阈值进行比对分析，结合加权求和技术手段，获取5G基站实时负荷指数，利用一个数值综合展现5G基站实时的网络运行负荷程度，利用5G基站实时负荷指数控制5G基站能时刻满足不同数量用户使用，保障小区对数据传输的质量。

具体地，参阅图1，忙时节能策略具体为：通过5G基站负荷忙时时间段、忙时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数及5G基站实时符合率分析判断，在5G基站负荷忙时用户连接数量大于闲时用户连接数量，功耗大于闲时功耗，能量需求也大于闲时能量需求，相对应提高5G基站发射机功放功率，在忙时使得耗能效率提高。

本实施方案中，通过在忙时提高5G基站发射机功放功率，能够在不影响5G基站用户使用的情况下降低5G基站网络耗能，减少不必要的能量损耗，提高发射机功放功率能够提高5G基站周边连接小区的吞吐率，提高MR用户的网络使用体验，提高了5G网络的能源使用率。

具体地，参阅图1，闲时节能策略具体为：通过5G基站负荷闲时时间段、闲时时间段内的5G基站通信移动网络用户连接数及5G基站实时符合率分析判断，在5G基站负荷闲时用户连接数量小于忙时用户连接数量，功耗小于忙时功耗，能量需求也小于忙时能量需求，相对应降低5G基站发射机功放功率，在闲时节省能源浪费。

本实施方案中，由于5G基站在闲时的用户连接数小于忙时用户连接数，对能源使用的需求低于忙时需求，因此可以相应减少发射机功放功率，发射机功放功率的减少可以减轻5G基站设备的高负荷损耗，延长5G基站设备使用寿命，提高设备的稳定性，对5G基站能量的使用更为高效，有助于减少5G基站能源损耗浪费，降低运营成本。

具体地，参阅图1，分析计算出发射机功放功率调整系数具体步骤为：对5G基站一天耗能划分时间段，对各时间段进行编号：t＝1,2,3,...,g；获取云平台中历史5G基站每天各时间段功耗数据，对历史天数进行编号：

j＝1,2,3,...,m；结合计算所得的闲忙基站差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站实时功耗计算出发射机功放功率调整系数，所述发射机功放功率调整系数计算公式为：

本实施方案中，通过结合闲忙基站差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站实时功耗，利用数据处理技术手段综合计算一个发射机功放功率调整系数，动态调节5G基站发射机功率的调整，将发射机功放功率的动态调整方案采用一个精准地数值直观地展现，有助于5G基站网络运营人员更有效地理解5G基站的功放功率调整，进一步提高5G基站能量使用率，减少能源损耗。

具体地，参阅图1，实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况具体为：利用实时监测技术实时监测5G基站耗能状况，同时实时获取有关5G基站耗能数据及用户连接数据，将实时获取的5G基站耗能数据、用户连接数据传输至云平台以便进一步对5G基站耗能状况进行分析与计算；根据实时获取的5G基站耗能数据、用户连接数据分析计算，判断5G基站耗能情况，对于可节能状况利用发射机功放功率调整系数实时调整5G基站发射机功放功率；在调整发射机功放功率过程中实时监测调整结果，确保达到了节能效果同时不影响用户对通信移动网络的使用。

本实施方案中，通过实时监测5G基站用户连接数及能源损耗状况，在5G基站网络负荷低的情况下利用发射机功放功率调整系数动态调节5G基站发射机功放功率，降低5G基站的能源损耗与浪费，节约5G基站运营成本，对环境保护具有有益效果，实时监测5G基站能量使用可以及时发现胡永链接网络延迟情况，及时对网络延迟进行调整，确保MR用户的使用效果，保障5G网络的实时流畅及能源节能。

一种基于网络负荷的5G基站功耗动态调整装置，包括：数据获取模块，用于获取5G基站基本数据，所述5G基站基本数据包括5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据；数据处理模块，用于通过5G基站用户分布数据分析计算出闲忙基站用户差异系数，通过实时5G基站实时数据分析计算出5G基站实时负荷指数；节能策略制定模块，用于通过闲忙时MR用户分布状况，结合5G基站实时负荷指数设置节能策略，所述节能策略包括忙时节能策略、闲时节能策略；发射机功放功率调整模块，用于通过将闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据结合，分析计算出发射机功放功率调整系数；监测模块，用于实时监测5G基站发射机功放功率与5G基站用户连接情况，利用发射机功放功率调整系数实时调节优化5G基站功耗。

本实施方案中，通过设置数据获取模块、数据处理模块、节能策略制定模块、发射机功放功率调整模块、监测模块，利用各模块相互协作获取5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据，分析计算出闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数，进而分别设置5G基站闲时节能策略、忙时节能策略，根据闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据分析计算出发射机功放功率调整系数，利用发射机功放功率调整系数对5G基站发射机功放功率进行动态调整，降低了5G基站功耗，有助于节能减排，对环境保护具有有益效果。

综上，本申请至少具有以下效果：

通过获取5G基站用户分布数据及实时5G基站实时数据分析计算出闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数，进而设置5G基站节能策略，对5G基站忙时与闲时分别提供节能方法参考，根据闲忙基站用户差异系数、5G基站实时负荷指数与5G基站用户分布数据分析计算出发射机功放功率调整系数，利用发射机功放功率调整系数对5G基站发射机功放功率进行动态调整，实现5G基站的节能减排。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的装置、方法的结构图和流程图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现结构图和流程图中的每一模块和流程的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和结构图一个模块或多个模块中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和结构图一个模块或多个模块中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和结构图一个模块或多个模块中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。