基于5G基站电源的电源管理装置的制作方法

基于5g基站电源的电源管理装置
技术领域
1.本发明涉及电源管理设备技术领域，尤其涉及一种基于5g基站电源的电源管理装置。


背景技术：

2.随着5g技术不断成熟，运营商的网络建设不断扩大。针对5g网络的技术特性和网络部署要求，5g基站主要用于提供5g空口协议功能，支持与用户设备、核心网之间的通信。而基站电源则在5g基站工作时，为其提供持续的电源，保证5g基站可以进行持续通信，保障通信的及时性和稳定性。
3.5g的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。显然，随着接入终端的数量的增加，以及终端进行通信的位置，对于基站的要求也是不同的，而为了保证全部终端设备的正常通信，基站的电源需要持续稳定的电流电压，如此对于基站电源的损耗以及使用寿命就大大降低。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于5g基站电源的电源管理装置，可以解决基站电源长时间不间断供电损耗大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于5g基站电源的电源管理装置，包括：
6.基站检测模块，用以检测各5g基站的信号覆盖面积；
7.终端检测模块，与基站检测模块连接，用以确定终端的接入位置；
8.通信数据量预估模块，与终端检测模块连接，用以对预接入终端的通信数据量进行预估；
9.电量分配模块，分别与终端检测模块和通信数据量预估模块连接，用以根据终端检测模块确定的终端的接入位置以及通信数据量预估模块预估的接入终端的通信数量确定终端所接入的基站的电源电量的分配；
10.其中，根据终端检测模块确定的终端的接入位置以及通信数据量预估模块预估的接入终端的通信数量确定终端所接入的基站的电源电量的分配包括：
11.若预接入的终端的位置在第i基站的信号覆盖面积si内且不在与第j基站信号覆盖重叠部分的面积sij内，则预估该预接入终端的通信数据量，若该终端的通信数据量高于预设的通信数据量，则预接入的终端接入第i基站并将分配给第i基站的电源电量提高；
12.若预接入的终端的位置在第i基站的信号覆盖面积si内且在与第j基站信号覆盖重叠部分的面积sij内，在选择预接入的基站时，确定第i基站和第j基站的电源电量以及信号强度，若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量且第i基站的信号强度高于第j基站的信号强度，则预接入的终端接入第i基站，此时无需对第i基站和第j基站的电源电量进行调整；
13.若第i基站的电源电量低于第j基站的电源电量且第i基站的信号强度低于第j基
站的信号强度，则预接入的终端接入第j基站，此时无需对第i基站和第j基站的电源电量进行调整；
14.若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量，且第i基站的信号强度低于第j基站的信号强度，此时需要对第j基站的电源电量进行调整，使得第j基站的电量增加至原来电量的20％，此时重新比较第i基站的电源电量与第j基站的电源电量，若第j基站的电源电量高于第i基站的电源电量，则选择第j基站作为预接入终端的接入基站，若第j基站的电源电量仍小于第i基站的电量，则表示第j基站电量匮乏，选择第i基站作为预接入终端的接入基站；
15.若第j基站的电源电量高于第i基站的电源电量，且第i基站的信号强度高于第j基站的信号强度，此时需要对第i基站的电源电量进行调整，使得第i基站的电量增加至原来电量的20％，此时重新比较第j基站和第i基站的电源电量，若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量，则选择第i基站作为预接入终端的接入基站，若第i基站的电源电量仍小于第j基站的电量，则表示第i基站电量匮乏，则选择第j基站作为预接入终端的接入基站。
16.进一步地，在对任意5g基站覆盖的终端数量进行确定时，根据终端的实际数量对基站的电源电量进行分配，在处理单元内设置有第一电量q1、第二电量q2、第三电量q3和第四电量q4，每个基站均设置有预设终端最大数量，若该5g基站内的终端的实际数量≤0.2
×
预设终端最大数量，则采用第一电量为该基站的电源进行供电；
17.若0.5
×
预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.2
×
预设终端最大数量，则采用第二电量为该基站的电源进行供电；
18.若0.9
×
预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.5
×
预设终端最大数量，则采用第三电量为该基站的电源进行供电；
19.若预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.9
×
预设终端最大数量，则采用第四电量为该基站的电源进行供电。
20.进一步地，当基站电源采用第一电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第一电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.5
×
q1；
21.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.3
×
q1；
22.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.1
×
q1。
23.进一步地，当基站电源采用第二电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第二电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝1.5
×
q2；
24.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第二电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝
1.3
×
q2；
25.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第二电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝1.1
×
q2。
26.进一步地，当基站电源采用第三电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第三电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.5
×
q3；
27.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.3
×
q3；
28.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.1
×
q3。
29.进一步地，当基站电源采用第四电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第四电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.5
×
q4；
30.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.3
×
q4；
31.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.1
×
q4。
32.进一步地，在确定基站内的终端的活跃度时，若该基站内的终端的数量设置为n，在任意时间段内，若该基站内的通信数据量≥10n字节，则确定该时间段为该基站的第一活跃度时间段；
33.在在任意时间段内，若10n字节>该基站内的通信数据量≥5n字节，则确定该时间段为该基站的第二活跃度时间段；
34.在在任意时间段内，若该基站内的通信数据量<5n字节，则确定该时间段为该基站的第三活跃度时间段。
35.进一步地，所述确定终端的接入位置包括：
36.终端发出握手邀请，所述握手邀请中包含所述终端的位置；
37.接收预接入基站的邀请应答信息，进而建立终端和基站之间的通信链路；
38.电量分配模块包括处理单元，用以根据所述通信链路确定终端的接入位置。
39.进一步地，所述终端为vr设备、ar设备、远程医疗终端、无人机或无人驾驶车辆。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，在终端接入基站的过程中，通过对基站的电源电量进行调整使得电源的电量与基站的信号强度匹配，实现终端的接入；在基站的电源电量与基站的信号强度不匹配时，进行一次电量调节后进行比较，根据比较结果选择
预接入终端接入的基站，以使接入的基站的电量满足终端的通信数量支撑，保证基站电量充足，提高通信的稳定性。
41.尤其，通过对基站内的终端的实际接入数量与预设终端最大数量之间进行对比，设置多个等级，实现根据基站内接入的终端的实际数量对基站的电源的电量进行精细化调整，使得基站电源的电量可以匹配对应的基站内终端的实际数量，使得基站范围内的终端在进行通信过程中，保持基站电源电量的充足，保障终端通信的安全性，且能够实现基站电源的充分利用，提高基站电源分配的合理性。
42.尤其，根据终端内的通信时间确定通信潮汐，对基站内的终端的活跃度进行确定，当基站内的终端通信需求量高的时候，为了保证基站的通信质量，则需要保证基站电源的电量充足，以保证基站正常通信，但基站内的终端通信需求量低时，基站处于空闲状态，此时则可以对基站电源的电量适当降低，维持5g基站的基本运行即可，实现基站电源的合理分配，提高基站电源的利用率。
43.尤其，通过对基站的活跃度进行了具体限定，使得在确定基站的通信潮汐现象中的活跃时间段的更为精准，便于对基站电源的电量进行更为精准的调整，保证基站通信的稳定性，提高电源的利用效率。
44.尤其，终端的接入位置是通过握手过程建立通信链路，使得基站与终端之间可以进行通信，而处理单元对基站或终端进行检测时，可以根据实际需要对其内的信息进行获取，从而确定终端的接入位置，高效方便，提供信息处理速度。
45.尤其，终端是基于5g基站的，因此信息处理量大，而vr设备、ar设备、远程医疗终端、无人机或无人驾驶车辆需要处理的信息量较大，利用本发明实施例提供的电源管理装置，便于对数据进行高效处理，在基站电量稳定的前提下，提高终端与基站的交互效率，便于对数据进行高效处理，提高信息处理速度。
附图说明
46.图1为本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理装置的结构示意图。
具体实施方式
47.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
48.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
49.本发明实施例的应用场景是电源管理装置、基站电源、5g基站、终端，在使用过程中，电源管理装置对基站电源的用电情况进行分配管理，基站电源对基站提供电源，基站在供电情况下具有通信中转功能，终端通过基站进行信息的传输，若是基站内的中断数量多，则其需要分配的功率较大，因此在对该基站进行电源分配时也需要优先保证该基站的供电稳定性。
50.具体而言，通常终端在与5g基站进行通信时，终端发出握手邀请，终端发出的握手邀请可以发送至多个5g基站，是否能接收到该握手邀请是与终端与5g基站的位置关系确定的，但是在多个基站接收到握手邀请之后，若有基站接收该握手邀请并回复，则该基站与该
终端之间建立链路可以进行通信，而本发明实施例中的多个5g基站，是否与终端建立链路是基于其基站的电源电量以及基站的信号强度。
51.请参阅图1所示，本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理装置包括：
52.基站检测模块10，用以检测各5g基站的信号覆盖面积si，每个5g基站的信号覆盖面积为si,若两个基站的信号重叠面积为sij，其中第i基站的信号覆盖面积为si,第j基站的信号覆盖面积为sj，则第i基站和第j基站的重叠部分的面积为sij；
53.终端检测模块20，确定终端的接入位置；
54.通信数据量预估模块30，用以对预接入终端的通信数据量进行预估；
55.电量分配模块40，用以根据终端检测模块确定的终端的接入位置以及通信数据量预估模块预估的接入终端的通信数量确定终端所接入的基站的电源电量的分配；
56.若预接入的终端的位置在第i基站的信号覆盖面积si内且不在与第j基站信号覆盖重叠部分的面积sij内，则预估该预接入终端的通信数据量，若该终端的通信数据量高于预设的通信数据量，则将分配给第i基站的电源电量提高；
57.若预接入的终端的位置在第i基站的信号覆盖面积si内且在与第j基站信号覆盖重叠部分的面积sij内，表示该预接入的终端可以接入第i基站，也可以接入第j基站，在选择预接入的基站时，确定第i基站和第j基站的电源电量以及信号强度，若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量且第i基站的信号强度高于第j基站的信号强度，则预接入的终端接入第i基站，此时无需对第i基站和第j基站的电源电量进行调整；
58.若第i基站的电源电量低于第j基站的电源电量且第i基站的信号强度低于第j基站的信号强度，则预接入的终端接入第j基站，此时无需对第i基站和第j基站的电源电量进行调整；
59.若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量，且第i基站的信号强度低于第j基站的信号强度，此时需要对第j基站的电源电量进行调整，使得第j基站的电量增加至原来电量的20％，此时重新比较第i基站的电源电量与第j基站的电源电量，若第j基站的电源电量高于第i基站的电源电量，则选择第j基站作为预接入终端的接入基站，若第j基站的电源电量仍小于第i基站的电量，则表示第j基站电量匮乏，选择第i基站作为预接入终端的接入基站；
60.若第j基站的电源电量高于第i基站的电源电量，且第i基站的信号强度高于第j基站的信号强度，此时需要对第i基站的电源电量进行调整，使得第i基站的电量增加至原来电量的20％，此时重新比较第j基站和第i基站的电源电量，若第i基站的电源电量高于第j基站的电源电量，则选择第i基站作为预接入终端的接入基站，若第i基站的电源电量仍小于第j基站的电量，则表示第i基站电量匮乏，则选择第j基站作为预接入终端的接入基站。
61.具体而言，本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理系统，在终端接入基站的过程中，通过对基站的电源电量进行调整使得电源的电量与基站的信号强度匹配，实现终端的接入；在基站的电源电量与基站的信号强度不匹配时，进行一次电量调节后进行比较，根据比较结果选择预接入终端接入的基站，以使接入的基站的电量满足终端的通信数量支撑，保证基站电量充足，提高通信的稳定性。
62.具体而言，在对任意5g基站覆盖的终端数量进行确定时，根据终端的实际数量对基站的电源电量进行分配；在处理单元内设置有第一电量q1、第二电量q2、第三电量q3和第
四电量q4，每个基站均设置有预设终端最大数量，若该5g基站内的终端的实际数量≤0.2
×
预设终端最大数量，则采用第一电量为该基站的电源进行供电；
63.若0.5
×
预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.2
×
预设终端最大数量，则采用第二电量为该基站的电源进行供电；
64.若0.9
×
预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.5
×
预设终端最大数量，则采用第三电量为该基站的电源进行供电；
65.若预设终端最大数量≥该5g基站内的终端的实际数量>0.9
×
预设终端最大数量，则采用第四电量为该基站的电源进行供电。
66.具体而言，本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理装置，通过对基站内的终端的实际接入数量与预设终端最大数量之间进行对比，设置多个等级，实现根据基站内接入的终端的实际数量对基站的电源的电量进行精细化调整，使得基站电源的电量可以匹配对应的基站内终端的实际数量，使得基站范围内的终端在进行通信过程中，保持基站电源电量的充足，保障终端通信的安全性，且能够实现基站电源的充分利用，提高基站电源分配的合理性。
67.具体而言，当基站电源采用第一电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第一电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.5
×
q1；
68.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.3
×
q1；
69.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第一电量q1
′
＝1.1
×
q1。
70.具体而言，本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理装置，根据终端内的通信时间确定通信潮汐，对基站内的终端的活跃度进行确定，当基站内的终端通信需求量高的时候，为了保证基站的通信质量，则需要保证基站电源的电量充足，以保证基站正常通信，但基站内的终端通信需求量低时，基站处于空闲状态，此时则可以对基站电源的电量适当降低，维持5g基站的基本运行即可，实现基站电源的合理分配，提高基站电源的利用率。
71.在本发明实施例中，当基站电源采用第二电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第二电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第一电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝1.5
×
q2；
72.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第二电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝1.3
×
q2；
73.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第二电量进行修正,修改后的第二电量q2
′
＝1.1
×
q2。
74.在本发明实施例中，当基站电源采用第三电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第三电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.5
×
q3；
75.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.3
×
q3；
76.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第三电量进行修正,修改后的第三电量q3
′
＝1.1
×
q3。
77.在本发明实施例中，当基站电源采用第四电量进行供电时,根据基站内终端的信息量的活跃时间段对第四电量进行调整,以使基站电源的实际供电量符合基站的信息潮汐要求,若供电时间属于基站内的终端的第一活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量大,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.5
×
q4；
78.若供电时间属于基站内的终端的第二活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量中等,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.3
×
q4；
79.若供电时间属于基站内的终端的第三活跃度时间段,则表示该时间段内基站内的终端的通信需求量小,则在该时间段内对第四电量进行修正,修改后的第四电量q4
′
＝1.1
×
q4。
80.具体而言，在确定基站内的终端的活跃度时，若该基站内的终端的数量设置为n，在任意时间段内，若该基站内的通信数据量≥10n字节，则确定该时间段为该基站的第一活跃度时间段；
81.在在任意时间段内，若10n字节>该基站内的通信数据量≥5n字节，则确定该时间段为该基站的第二活跃度时间段；
82.在在任意时间段内，若该基站内的通信数据量<5n字节，则确定该时间段为该基站的第三活跃度时间段。
83.在实际应用过程中，任意时间段的长度可以是1s，也可以是5s，还可以是其他时间长度，该时间段的长度是设定可以根据基站的终端数量以及通信需求进行判定。
84.具体而言，本发明实施例提供的基于5g基站电源的电源管理装置，通过对基站的活跃度进行了具体限定，使得在确定基站的通信潮汐现象中的活跃时间段的更为精准，便于对基站电源的电量进行更为精准的调整，保证基站通信的稳定性，提高电源的利用效率。
85.具体而言，进一步地，所述确定终端的接入位置包括：
86.终端发出握手邀请，所述握手邀请中包含所述终端的位置；
87.接收预接入基站的邀请应答信息，进而建立终端和基站之间的通信链路；
88.电量分配模块包括处理单元41，用以根据所述通信链路确定终端的接入位置。
89.具体而言，本发明实施例提供的终端的接入位置是通过握手过程建立通信链路，使得基站与终端之间可以进行通信，而处理单元对基站或终端进行检测时，可以根据实际需要对其内的信息进行获取，从而确定终端的接入位置，高效方便，提供信息处理速度。
90.进一步地，所述终端为vr设备、ar设备、远程医疗终端、无人机或无人驾驶车辆。
91.具体而言，本发明实施例提供的电源管理装置中的终端是基于5g基站的，因此信息处理量大，而vr设备、ar设备、远程医疗终端、无人机或无人驾驶车辆需要处理的信息量较大，利用本发明实施例提供的电源管理装置，便于对数据进行高效处理，在基站电量稳定的前提下，提高终端与基站的交互效率，便于对数据进行高效处理，提高信息处理速度。
92.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
93.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。