一种自适应节能方法、系统、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本发明实施例涉及但不限于通信技术领域，具体而言，涉及但不限于一种自适应节能方法、系统、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着5g时代的到来，通信行业能耗支出会将进一步提升。根据测算，基站设备的能源消耗占到整个移动通信网络设备能耗的90％，占到通信运营商整体运维总耗电量的60％～70％，基站节能成为整个移动通信网络节能的关键，而如何降低基站能耗也成为通信运营商关注的环保与成本话题。目前行业对基站节能提出的方案有：小区关断、符号关断等方案，都有自身不足。小区关断，容易造成覆盖盲区，影响突发的用户体验；符号关断有效果，但节能还不彻底；带宽调整，若不及时将影响到用户体验；从商用网络的kpi数据上看，每个小区的资源使用情况(用户数、rb利用率、吞吐量)具有周期性，同时又保持与其它小区的差异性。因此，如何提出合理的节能方式，以达到不影响用户体验前提下的自适应深度节能成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供的一种自适应节能方法、系统、装置及计算机可读存储介质，主要解决的技术问题是如何根据小区的资源状态提出合理的节能方式，实现自适应深度节能。
4.为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种自适应节能方法，包括：
5.采集小区的资源参数和邻区的资源参数；
6.判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则使用第一节能模式；
7.当到达自优化调整时刻，则根据当前的小区的资源状态进行节能模式的调整。
8.进一步地，本发明还提供一种自适应节能系统，所述自适应节能系统包括：
9.基站系统，用于将采集小区的资源参数和邻区的资源参数上报给网管管理服务器系统，还用于执行接收的第一节能模式的指令和节能模式的调整指令；
10.网管管理服务器系统，用于判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则将使用第一节能模式的指令发送给基站系统；
11.还用于当到达自优化调整时刻，则根据当前的所述小区的资源状态下发节能模式的调整指令给基站系统。
12.进一步地，本发明还提供一种自适应节能装置，所述自适应节能装置包括处理器、存储器及通信总线；
13.所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
14.所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述的自
适应节能方法的步骤。
15.进一步地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述的自适应节能方法的步骤。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明实施例提供一种自适应节能方法、系统、装置及计算机可读存储介质，通过采集小区的资源参数和邻区的资源参数；判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则使用第一节能模式；当到达自优化调整时刻，则根据当前的小区的资源状态进行节能模式的调整；在某些实施过程中根据小区当前的资源状态选择合适的节能模式，合理调整网络，实现自适应深度节能。
18.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
19.图1为本发明实施例一提供的一种自适应节能方法的基本流程图；
20.图2为本发明实施例二提供的一种自适应节能方法的细化流程图；
21.图3为本发明实施例三提供的网络结构图；
22.图4为本发明第三实施例提供的自适应节能装置的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.实施例一：
25.为了选择合适的节能模式，实现自适应深度节能，本发明实施例提供了一种自适应节能方法。图1为本发明实施例提供的一种自适应节能方法的基本流程图，该方法包括：
26.s101：采集小区的资源参数和邻区的资源参数。
27.s102：判断所述小区当前是否处于资源空闲时段。
28.在判断所述小区当前是否属于资源空闲时段之前包括：采集基站kpi数据，根据对标参数天数的统计结果，分析预测得出各个小区每个时间段的资源使用情况，进一步确定各个小区的资源空闲时间段。
29.采集ue上报的mdt信息，计算ue位置及各个小区覆盖，计算各个小区覆盖中心点位置及各个小区间覆盖中心点距离，并维护在邻区信息列表中。
30.在判断所述小区当前是否属于资源空闲时段之前包括：建立维护小区资源模型及相关节能配置。
31.s1021，确定节能时间粒度；将一天24小时分割成若干时间段，作为小区资源模型的时间单位，粒度可设：如30分钟。
32.s1022，确定对标参考天数，如5天，则取小区每个时间粒度近5天的资源使用情况
的均值作为参考。
33.s1023，预设用户数、rb利用率、吞吐量、用户数等参数集合，作为进入、退出节能模式门限，子功能调整门限。如：
34.进入第一节能模式门限：包含服务小区和邻区的prb利用率、用户数、吞吐量等门限集合；(可设如：prb利用率：40％，用户数：50，吞吐量：上行20m、下行200m；)。
35.进入第一节能模式门限2门限：包含服务小区和邻区的prb利用率、用户数、吞吐量、rsrp等门限集合；(可设如：prb利用率20％，用户数：20，吞吐量：上行10m、下行100m，所有ue的邻区rsrp大于-110dbm)。
36.进入第三模式门限：包含邻区的prb利用率、用户数、吞吐量等门限集合；(可设如：prb利用率10％，用户数：10，吞吐量：上行5m、下行50m)。
37.退出第一节能模式门限：包含服务小区和邻区的prb利用率、用户数、吞吐量等门限集合；(可设如：prb利用率：80％，用户数：80，吞吐量：上行60m、下行400m)。
38.退出第二节能模式门限：包含邻区的prb利用率、用户数、吞吐量等门限集合；(可设如：prb利用率：70％，用户数：70，吞吐量：上行60m、下行400m)。
39.退出第三节能模式门限：包含邻区的prb利用率、用户数、吞吐量等门限集合；(可设如：prb利用率：60％，用户数：60，吞吐量：上行60m、下行400m)。
40.调整各带宽门限：包含各带宽调整的prb利用率、用户数等门限集合；(例举如：带宽调整为bwn时，对应需满足prb利用率小于prbn，同时用户数小于usernumn)。
41.调整各功率幅度门限：包含各功率调整幅度的prb利用率、cqi、rsrp等门限集合；(例举如：要调整调整的功率幅度为pm，对应需满足prb利用率小于prbm，且小区最小cqi大于cqim，小区内ue最小rsrp大于rsrpm)。
42.关断各数量通道门限：包含关闭不同通道数量的prb利用率、cqi等门限集合；(例举如：关闭小区通道数choffnumk，需满足prb利用率小于prbk，且小区最小cqi大于cqik)。
43.s1024，无线网络管理服务器采集kpi数据，并根据对标参数天数的统计结果，分析得出每个小区每个时间段的资源使用情况，进一步确定小区的资源空闲时间段；每个时间段的需统计的信息包括：用户数、pdcch利用率、rb利用率、吞吐量、带宽、是否过载、rtt等信息；优选的，由于工作日、休息日、节假日的差异性会导致统计结果的不同，因此可以进行分开处理统计工作日、休息日、节假日情况下的资源使用情况。即本发明实施例通过历史的资源使用情况，建立各小区的资源状态模型，从而预测了未来时间窗的资源使用情况，即预测了未来时间窗的各个小区是否处于资源空闲时段。
44.s1025，配置不同网络系统间节能优先级，系统优先级参数取值：{1，2，
……
，10}。
45.当不同无线网络系统为同一优先级，执行节能时，每个无线系统独立进行节能处理，各保持一个最小最简覆盖；当系统间优先级不同，执行节能时，所有网络系统联合节能处理，低优先级系统负责网络连片覆盖，高优先级系统作为业务补充。举例：当4g与5g配置同一节能优先级，那么将针对各自网络做节能处理，优化结果：4g、5g网络各自维护自身网络；当4g网络优先级低于5g网络，进行节能时，优先把用户迁移到4g小区，4g网络负责覆盖打底，满足一定门限时5g小区再关闭或打开。
46.应当理解的是，在此仅以4g、5g网络作为例子；本方案适用于2g、3g、4g、5g等无线网络系统，包含单系统组网与多系统组网。
47.s1026，小区间有效协作距离dist，如取值1km；其作用：当某小区到达退出第二节能门限、退出第三节能门限时(注：优先选择同站同覆盖的第二、三节能模式小区)，便从小区间协作有效距离dist范围内寻找最近的第二节能模式或第三节能模式小区，并让其退出第二节能模式或第三节能模式。
48.s1027，确定节能方案的候选集；正常模式{符号关断}、第一节能模式{带宽调整、功率调整、部分通道关断}、第二节能模式{全部通道关断(载波关断)}、第三节能模式{深度休眠}。
49.节能子功能包括：
50.符号关断：针对无业务调度的上下行符号，关闭功放、收发机；优点：不影响覆盖及用户体验，且有10％的节能效果；可在正常模式开启此功能。其中，符号关断含盖dtx(discontinuous transmission，非连续发射)与drx(discontinuous receive,非连续接收)的功能效果。
51.带宽调整：通过bwp配置，间接调小区主要的工作带宽。调整后不影响覆盖，且具有5-20％的节能效果。
52.功率调整：减小小区发射功率。优点：触发时间短，调整过程不影响用户业务体验，且具有5-30％的节能效果；缺点：影响原有的覆盖效果，开启时需要根据终端上报的mr测量报告及cqi，决策功率收缩幅度。
53.部分通道关断：空闲状态时，关闭部分(上、下行独立控制)天线射频通道，及对应的功放、收发机单元、数字中频模块，以达到节能目的。优点：维持、接近原有覆盖，保持覆盖连续性，具有10-50％的节能效果；缺点：关闭越多通道，业务性能损失增大；需根据prb利用率、终端信号质量、业务走势来决策关闭通道数。
54.全部通道关断(载波关断)：关闭所有天线通道及相关的功放、收发机、数字中频等模块。优点：恢复时间短，从节能状态到正常状态，需10秒左右，且节能效果高，具有60％的节能效果；缺点：可能造成覆盖空洞，影响覆盖连续性。
55.深度休眠：闭所有天线通道及相关的功放、收发机、数字中频等模块，并将主要元器件下电，并保持监听退出休眠模式指令；优点：能达到90％以上的节能效果；缺点：可能造成覆盖空洞，影响覆盖连续性，从休眠状态到正常态需要5分钟以上。
56.s103：判断所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数时是否均达到第一节能模式门限。
57.s1031，自优化不能太频繁，否则会影响节能效果与用户体验；自优化调整周期，粒度可设：如15分钟、或30分钟，即到达自优化调整时刻才进行节能模式的调整。
58.s1032进入节能模式条件：当前小区处于资源空闲时段，且本小区和邻区的prb利用率、吞吐量、用户数等门限参数集均达到进入第一节能模式门限，具体参见步骤s1023。
59.s104：若是，则使用第一节能模式。
60.第一节能模式包括以下节能方式中的至少一种：减小小区的工作带宽；减小小区的发射功率；关断小区部分天线射频通道。
61.所述减小小区的工作带宽包括：根据所述小区的资源参数确定第一带宽，根据所述预测得出各个小区每个时间段的资源使用情况确定第二带宽，选取所述第一带宽和所述第二带宽中的最大值作为最终调整带宽；所述减小小区的发射功率包括：根据所述小区的
资源参数确定第一发射功率调整幅度，根据所述预测得出各个小区每个时间段的资源使用情况确定第二发射功率调整幅度，选取所述第一发射功率调整幅度和所述第二发射功率调整幅度中的最小值作为最终发射功率调整幅度；关断小区部分天线射频通道包括：根据所述小区的资源参数确定第一关断通道数，根据所述预测得出各个小区每个时间段的资源使用情况确定第二关断通道数，选取所述第一关断通道数和所述第二关断通道数中的最小值作为最终关断通道数。具体可参见步骤s1027中，第一节能模式的节能方案。
62.s105：当到达自优化调整时刻，则根据当前的小区的资源状态进行节能模式的调整。
63.s1051，根据历史资源模型预测走势，及当前指标，决策小区接入哪种节能模式：第一节能模式、第二节能模式、第三节能模式。
64.s1052，为保证用户体验，进入节能各模式的状态迁移顺序：正常模式—》第一节能模式—》第二节能模式—》第三节能模式。
65.s1053，根据当前的所述小区的资源状态进行节能模式的调整包括：若所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第二节能模式门限，则使用第二节能模式。
66.所述使用第二节能模式包括：关断小区所有天线射频通道，将小区内的终端切换到邻区。
67.使用第二模式后，若所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第三节能模式门限，则使用第三节能模式；所述使用第三节能模式包括：小区进入深度休眠。
68.s1054，当所述小区处于资源非空闲时段，或所述邻区的资源参数达到节能模式退出门限，则退出节能模式；具体的，退出第一节能模式条件：当前到达资源非空闲时段，或小区pdcch利用率、prb利用率、吞吐量、用户数等门限参数集达到退出第一节能模式门限；退出第二节能模式条件：当前到达资源非空闲时段，或邻区prb利用率、吞吐量、用户数等门限参数集达到退出第二节能模式门限；退出第三节能模式条件：当前到达资源非空闲时段，或邻区prb利用率、吞吐量、用户数等门限参数集达到退出第三节能模式门限。
69.退出节能模式的状态迁移方向为：从第三节能模式到第二节能模式，再到第一节能模式，再到正常模式。
70.当所述小区达到第二节能模式退出门限或第三节能模式退出门限时，则根据邻区信息列表，优先查找是否存在同站同覆盖的对应的节能模式邻区，若是，则优先让邻区退出所述对应的节能模式；若否，则搜索所述最近的对应的节能模式邻区，让其退出所述对应的节能模式。
71.本发明实施例提供的一种自适应节能方法，通过采集小区的资源参数和邻区的资源参数；判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则使用第一节能模式；当到达自优化调整时刻，则根据当前的小区的资源状态进行节能模式的调整；在某些实施过程中根据小区的资源状态选择合适的节能模式，实现自适应深度节能；其中，通过预判小区空闲时间段及资源使用情况走势，通过将各节能子功能有机联动起来，丰富了节能方式，在保持覆盖连续性、用户感知同时，提升了频谱资源利用率，达到了深度节能效果；同时针对小区的资源状态的变化，进行节能模式的切换，提供更有效的节能方式。
72.实施例二：
73.图2为本发明实施例提供的自适应节能方法细化流程图，如图2所示，在本实施例中，自适应节能方法包括以下步骤：
74.步骤1：无线网络管理服务器系统不断地采集每个小区的kpi、mdt数据。
75.步骤2：无线网络管理服务器系统对采集的数据进行分析处理，为每个小区建立资源状态模型，根据建立的资源状态模型，预测小区在后续时间的资源使用走势，及小区的资源空闲时段；同时计算小区覆盖的中心点；随后进入步骤3。
76.步骤3:是否到了优化调整时刻；为减少频繁判断、调整可能的影响用户体验，设置一个优化调整周期(如：30分钟)，到了优化调整周期，才进入步骤4，否则一直等待。
77.步骤4:根据步骤2得出的资源空闲时段，判断当前时刻是否为资源空闲时段，是则进入步骤5，否则回退至步骤2。
78.步骤5:判断能否进入节能自优化调整；当小区pdcch利用率、prb利用率、吞吐量、rtt等门限组合达到进入第一节能模式门限，则进入步骤6，否则回退至步骤2。
79.步骤6：进入节能自优化决策环节；根据步骤2输出的小区资源走势模型及当前小区各指标状态，判决使用哪些节能子功能组合及功能参数(见步骤s1023)；随后进入步骤7。
80.步骤7：进入“步骤6”确定的节能组合的第一节能模式状态；更新邻区配置，随后进入步骤8。
81.步骤8：判断是否退出第一节能模式；当小区pdcch利用率、prb利用率、吞吐量、rtt等门限参数集达到退出第一节能模式门限时，或本小区空闲时间段结束，则进入步骤16，否则进入步骤9。
82.步骤9：是否到了优化调整周期；为减少频繁判断、调整可能的影响用户体验，设置一个优化调整周期(如：15分钟、或30分钟)，到了优化调整周期，才进入步骤10，否则进入步骤8。
83.步骤10：判断是否进入第二节能模式；当小区和邻区pdcch利用率、prb利用率、吞吐量、rtt等门限参数集达到进入第二节能模式门限时，进入步骤11，否则回到步骤6。
84.步骤11：进入第二节能模式，载波关断模式；将小区内的终端切换到邻区，本小区关闭射频通道，进入小区关断状态；随后进入步骤12。
85.步骤12：判断是否退出第二节能模式；当邻区指标达到退出第二节能模式门限时，退出第二节能模式，并回落到步骤6；否则进入步骤13。邻区指标达到退出第二节能模式门限时，以“步骤2”计算的小区覆盖中心点位置信息，选择小区间有效协作距离dist内最短的第二节能模式小区退出第二节能模式；小区间有效协作距离dist可取值可设，如1km。
86.步骤13:判断是否到了优化调整时刻；若是，则进入步骤14，否则回到步骤12。
87.步骤14：判断是否进入第三节能模式；当邻区资源指标小于进入第三节能模式门限时，进入步骤15；否则回退到步骤12。
88.步骤15：进入第三节能模式，即深度休眠；随后进入步骤16。
89.步骤16：判断是否退出第三节能模式；当邻区指标达到退出第三节能模式门限时，退出第三节能模式，随后进入步骤11；否则停留在步骤16继续等待；邻区指标大于退出第三节能模式门限时，以“步骤2”计算的小区覆盖中心点位置信息，选择小区间有效协作距离dist内最短的第三节能模式小区退出第三节能模式；小区间有效协作距离dist可取值可设，如1km。
90.步骤17：退出节能模式，并更新基站状态，邻区信息。
91.本发明实施例提供的一种自适应节能方法，通过采集小区的资源参数和邻区的资源参数；判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则使用第一节能模式；当到达自优化调整时刻，则根据当前的小区的资源状态进行节能模式的调整；在某些实施过程中根据小区的资源状态选择合适的节能模式，实现自适应深度节能；其中，通过预判小区空闲时间段及资源使用情况走势，通过将各节能子功能有机联动起来，丰富了节能方式，在保持覆盖连续性、用户感知同时，提升了频谱资源利用率，达到了深度节能效果；同时针对小区的资源状态的变化，进行节能模式的切换，提供更有效的节能方式。
92.实施例三：
93.本实施例还提供了一种自适应节能系统，包括：
94.基站系统，用于将采集小区的资源参数和邻区的资源参数上报给网管管理服务器系统，还用于执行接收的第一节能模式的指令和节能模式的调整指令；
95.网管管理服务器系统，用于判断所述小区当前是否处于资源空闲时段且所述小区的资源参数和所述邻区的资源参数均达到第一节能模式门限，若是，则将使用第一节能模式的指令发送给基站系统；
96.还用于当到达自优化调整时刻，则根据当前的所述小区的资源状态下发节能模式的调整指令给基站系统。
97.自适应节能系统用以实现上述实施例一和实施例二中的自适应节能方法中的至少一个步骤。
98.如图3所示，图3为网络结构图，所述自适应调节系统应用于所述网络结构，网络结构包括基站、无线网络管理服务器、核心网、无线商用网络。
99.本实施例还提供了一种自适应节能装置，参见图4所示，其包括处理器41、存储器42及通信总线43，其中：
100.通信总线43用于实现处理器41和存储器42之间的连接通信；
101.处理器41用于执行存储器42中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例一和实施例二中的自适应节能方法中的至少一个步骤。
102.本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于ram(random access memory，随机存取存储器),rom(read-only memory，只读存储器),eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、cd-rom(compact disc read-only memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
103.本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述实施例一和实施例二中的自适应节能方法的至少一个步骤。
104.可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系
统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
105.此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
106.以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。