CN102388643B - 负荷预测方法、装置及节能控制通信系统 - Google Patents

负荷预测方法、装置及节能控制通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负荷预测方法、装置及节能控制通信系统，涉及节能技术领域，能够提高负荷预测准确度，获得更好的节能效果。所述方法包括：获取本负荷实体负荷信息；获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。本发明实施例主要用于对通信网络中设备的节能调度。

Description

负荷预测方法、装置及节能控制通信系统
技术领域
本发明涉及节能技术领域，尤其涉及一种负荷预测方法、装置及节能控制通信系统。
背景技术
现代通信网络中的设备(如网元)大多按照话务高峰时期的业务量配置，在平时运行时，设备运行在轻负荷状态，并未发挥其最大性能，有较大冗余与能耗浪费，为减少能源的浪费，现有技术大多采用动态能耗管理器(dynamic power manager，DPM)来实现节能控制。
DPM功能及处理流程如下，Step1～Step5循环执行：
Step1：监测处理资源上的承担的负荷及对应功耗；
Step2：对本地的负荷及能耗进行统计分析，预测下一个时段的负荷及资源；
Step3：根据预测的负荷量计算处理资源性能需求量；
Step4：依据现有的节能策略，预计的处理资源性能需求量，确定下一时段处理资源对应的工作模式(或者低功耗模式)；
Step5：在下一个时段到来前，发出切换指令，处理资源切换到对应的工作模式上。
DPM是为将来的业务负荷情况进行处理资源的工作状态调节，需要对将来的业务负荷进行预测。如果预测误差超过一定的容限范围，将会由于处理资源提供的性能不足，导致设备不能及时处理业务负荷；或者处理资源提供的性能过剩，设备处于较高能耗的工作状态，导致节能效果不佳。
在实现本发明实施例的过程中，发明人发现，现有技术的DPM存在负荷预测准确度低、节能效果不理想的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种负荷预测方法、装置及节能控制通信系统，能够提高负荷预测准确度，获得更好的节能效果。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种负荷预测方法，包括：
获取本负荷实体负荷信息；
获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；
根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
一种动态能耗管理器，包括：
第一获取单元，用于获取本负荷实体负荷信息；
第二获取单元，用于获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；
预测单元，用于根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
一种节能控制通信系统，包括：OM(operation and maintenance，维护操作终端)和DPM，其中
所述DPM，用于获取本负荷实体负荷信息；获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷；
所述OM，用于进行DPM邻居识别配置，邻居路由消息的建立、发布刷新、维护。
采用上述技术方案所描述的本发明实施例，在预测网络设备负荷时，根据本实体的负荷信息和本实体相邻实体的负荷信息，进行预测计算，预测出本实体下一时段的负荷，本发明技术方案提供的一种预测网元负荷的方法、装置及系统能够提高负荷预测准确度，使得通信设备的性能更好的跟踪业务负荷变化，节能效果更理想。
附图说明
图1为通信网络层次划分示意图；
图2为网元相互关系示意图；
图3为本发明实施例1提供的负荷预测方法的流程图；
图4为本发明实施例1提供的动态能耗管理器的结构图；
图5为本发明实施例1提供的节能控制通信系统的结构图；
图6为邻居通知消息在网元间传送示意图；
图7为本发明实施例2提供的负荷预测方法的流程图；
图8为本发明实施例邻居信息处理流程示意图；
图9本发明实施例对网元预测负荷进行修正的流程示意图；
图10为本发明实施例3提供的动态能耗管理器的结构图；
图11为本发明实施例3提供的DPM装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种负荷预测方法、装置及节能控制通信系统进行详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例所述的负荷实体包含DPM，负荷实体可以是负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板等，本发明实施例大多以网元为例描述本发明实施例的实现方式，与以网元为例描述本发明实施例原理相同，本发明的实施例也可以网元的子系统、网元的单板等。
请参见图1，在通信网络上，存在着两个平面：业务流平面及控制平面。网元间承载业务的通道组成了业务平面，如图1中网元间双向实线所示，用于承载用户的语音、视频、数据等业务。各网元与网管间的信息通路组成了控制平面，如图1中，网元、OM上的双向虚线所示，承载通信网络的维护管理、信令等信息。各网友间在业务平面上存在业务上下级邻居关系，而在控制平面上是对等的实体。如图1所示，依据组网拓朴结构及网元类型，可以把业务平面划分为多个层次，例如骨干层、汇聚层、接入层等。
请参见图2，通信网络业务流量负荷是逐级贯穿网络中各层级上的各个网元。对应于业务流量，各网元间的相互关系是上下级关系(网元在不同网络层内)或者平级互助关系(网元在同一网络层内)，本文中定义这种两种关系为网元间的邻居关系。例如图2中，网元A及网元B为一个互助组；从网元A看其Egress(出口)方向的下级是网元C，同时网元C也是网元A其Ingress(入口)方向的上级。
正是由于网元是互相连接的，所以一个网元的业务负荷或者工作状态会对与其相连的下级网络将来的业务负荷大小产生一定的影响。充分利用相邻网元的业务负荷及工作状态信息将非常有利于改善本网元业务负荷预测的误差。
本发明基于以上事实，提供了一种新型的DPM架构技术方案以及DPM处理流程，在网元的DPM模块间增加互相通知业务负载量、工作状态等信息的功能模块。来自于上级及平级网元的负载信息参与本地的业务负荷预测，将极大改进预测的准确度，解决或改善现有技术中存在的问题。
实施例1：
本实施例中的负荷实体可以是实体可以是负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板等。
本实施例提供一种负荷预测方法，如图3所示，包括：
301、获取本负荷实体负荷信息；
302、获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；
303、根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
304、根据预测的本负荷实体下一时段的负荷，调整本负荷实体的工作状态。
本发明实施例的执行主体可以是负荷预测装置，如动态能耗管理器等。
采用本实施例提供的方法，在预测网络设备负荷时，根据本设备的负荷信息和本设备相邻设备的负荷信息，进行预测计算，预测出本设备下一时段的负荷，能够提高负荷预测准确度，取得更好的节能效果。
为了实现上述负荷预测方法，本实施例提供了一种动态能耗管理器，如图4所示，该动态能耗管理器包括：第一获取单元401、第二获取单元402、预测单元403、调整单元404。
第一获取单元401，用于获取本负荷实体负荷信息；
第二获取单元402，用于获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；
预测单元403，用于根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
调整单元404，用于根据预测的本负荷实体下一时段的负荷，调整本负荷实体的工作状态。
采用实施例提供的动态能耗管理器，在预测网络设备负荷时，第一获取单元获取本负荷实体负荷信息，第二获取单元获取相邻负荷实体负荷信息，预测单元根据获取的负荷信息进行预测，可以提高负荷预测准确度，从而达到节能的目的。
请参阅图5，本实施例还提供一种节能控制通信系统，包括：DPM501、OM(维护操作终端)501，其中
DPM501，用于获取本负荷实体负荷信息；获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
OM502，用于进行DPM邻居识别配置，邻居路由消息的建立、发布刷新、维护。
具体地，所述DPM可以位于所述负荷实体内，所述负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板等。
本实施例提供的节能控制通信系统，由DPM和OM组成，根据本负荷实体及相邻负荷实体的负荷信息，得出的预测更准确，使得通信设备的性能更好的跟踪业务负荷变化，节能效果更理想。
实施例2：
本实施例以通信网络中的网元作为负荷实体进行详细表述本实施例的实现方式，此外负荷实体还可以是网元的子系统，网元的单板等。
请参见图6，本发明实施例中，分布式地在网元本地设置了DPM模块，各网元DPM模块在OM的管理下完成动态节能的控制功能。各DPM模块邻居间在控制平面上快速地互相通知业务负载量、工作状态等信息，如图6中虚线所示。
进一步，本发明实施例提供一种预测网元负荷的方法，如图7所示，包括：
701、获取本网元的负荷信息。
具体地，本网元的负荷信息可以有多种获取方法，在此举一种获取本网元的负荷信息得方法，该方法主要步骤获为：
■采集当前业务负载，按时间顺序，构成业务负荷实际值序列；
■按本地的业务预测算法预计下一时刻的业务负荷，形成预计的业务负荷曲线；
■某一时刻T的预测误差＝T时刻业务负荷的预测值与T时刻的业务负荷实际值的差。误差值也按时间先后构成误差值序列；
■取当前时刻前N(例如N＝30)个时刻点误差值取绝对值相加后再平均，获得预测平均误差，作为衡量本地预测方法准确度的指标。
由此可见，本文中所述负荷信息包含以下内容
A、实际测量所得业务负荷序列；
B、预测所得业务负荷序列；
C、误差序列或者误差指示；
D、时间信息；
由于网元从Ingress(入口)方向接收来自于上、下级邻居的业务负荷，并通过Egress(出口)方向把已处理的业务负荷发送给上、下级邻居网元。因此需要对所有各Ingress及Egress通路方向均进行上述步骤的处理，形成系列化的预测结果。其中Egress方向的预测结果需在通过后续的邻居通知功能发送给对应的邻居，参与业务邻居网元上DPM中的信息处理及业务负荷预测过程。Ingress方向的预测结果需参与本地的后续负荷预测过程。
702、获取所述本网元相邻网元的负荷信息。
具体地，所述本网元相邻网元包括：互助网元、上级网元、下级网元，所述获取所述本网元相邻网元的负荷信息，包括：
接收网元动态能耗管理器DPM地址编码表中，互助网元发送的互助邻居通知消息，并处理所述互助邻居通知消息，得到互助网元的负荷信息；
接收网元DPM地址编码表中，上级网元发送的与所述本网元对应的上级邻居通知消息，并处理所述上级邻居通知消息，得到上级网元的负荷信息；
接收网元DPM地址编码表中，下级网元发送的与所述本网元对应的下级邻居通知消息，并处理所述下级邻居通知消息，得到下级网元的负荷信息；
最后汇总所述互助网元的负荷信息、所述上级网元的负荷信息、所述下级网元的负荷信息，即得到所述本网元相邻网元的负荷信息。
接下来，邻居通知消息定义及发送流程为：
邻居通知消息内容规定：包括但不限于：源地址、目的地址、当前时间点、当前业务负荷、当前工作状态、预测的业务负荷、预计工作状态、对应时间段开始及结束时间点；
邻居通知消息种类：互助邻居消息、上下级邻居通知消息；
互助邻居通知消息内容：除地址时间、信息外，网元所有Ingress当前总业务负荷，网元所有Ingress总预测业务负荷，网元当前工作状态、网元预计工作状态，对应时间段开始及结束时间点。
互助邻居通知消息是广播型的，发送给与邻居路由信息表上登记的本网元所有互助邻居；
上下级邻居通知消息内容：除地址时间信息外，所属Egress方向当前业务负荷，所属Egress方向预测业务负荷，网元当前工作状态，网元预计工作状态，对应时间段开始及结束时间点；
上下级邻居通知消息是点对点的，需要为网元DPM为邻居路由信息表上登记的每个Egress方向邻居分别生成并发送其唯一的上下级邻居通知消息；
具体地，邻居通知流程步骤如下：
●从邻居路由地址表中获取邻居类型及地址；
●获取相关流程产生信息，按前述内容要求封装与邻居类型对应的邻居通知信息；
●按地址发送，遍历邻居路由地址表；
邻居信息处理流程，请参见图8，对接收到的邻居通知进行按ingress方向，邻居种类进行分类处理，获得以下几类信息，用于后续的网元DPM中业务负荷预测。业务负荷信息包括但不限于：当前时刻业务负荷、预测的下一时刻T业务负荷、工作状态、启止时间等；
●Ingress方向各邻居的业务负荷信息：
●Ingress方向各邻居业务负荷汇总信息：
●各互助邻居的业务负荷信息；
●互助邻居业务负荷汇总信息；
具体地，如图8所示，收到控制面消息；识别出时邻居X的通知消息；根据通知消息刷新邻居X的信息记录，信息记录中包括当前负荷、预测负荷、工作状态、起止时间；对邻居信息处理，判断邻居类型(上下级邻居或互助邻居)；分别做相应处理。
本实施例应用了网元DPM地址编码表，其建立方法是：
将一个或多个互助网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述互助网元，即为：与所述本网元位于同一网络层内，且与所述本网元有业务联系的网元；
将一个或多个上级网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述上级网元，即为：与所述本网元位于不同网络层内，且与所述本网元有业务联系的上一网络层中的网元；
将一个或多个下级网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述下级网元，即为：与所述本网元位于不同网络层内，且与所述本网元有业务联系的下一网络层中的网元。
进一步，所述网元DPM地址编码表具有更新及刷新功能，其可以根据OM发送的所述本网元相邻网元的地址信息，更新所述网元DPM地址编码表；还可以接受OM对网元DPM地址编码表的定时刷新。
网管OM除了继续具备：各DPM登记/注册、节能策略下发、各DPM的使能/停止、状态查询、来自各DPM的异常报告处理等功能外，网管OM还新增了网元DPM路由分组功能模块单元，需要根据网络拓朴结构，进行网元DPM邻居识别配置、邻居通知信息路由的建立、发布、刷新维护等工作。邻居通知信息路由分为三类，对应于三类网元邻居：上级网元、下级网元、互助组网元，每类邻居网元可以有多个。
请参见图2，由于各网元从Ingress方向接收来自与上下级邻居的业务负荷，并通过Egress方向把已处理的业务负荷发送给上、下级邻居网元。上下级邻居的地址需要按Ingress及Egress方向进行地址分组，形成邻居通知路由表单，以便于管理及应用，每个Ingress/Egress地址对应于一个Ingress/Egress方向，即意味着一个相连的网元邻居。下表即为一个网元DPM地址编码表实例：
 网元N本地地址  本网元地址编码
 Ingress
 上级网元地址  上级网元1地址编码  上级网元2地址编码  上级网元N地址编码
 下级网元地址  下级网元1地址编码  下级网元2地址编码  下级网元N地址编码
 Egress
 上级网元地址  上级网元1地址编码  上级网元2地址编码  上级网元N地址编码
 下级网元地址  下级网元1地址编码  下级网元2地址编码  下级网元N地址编码
 互助网元地址  互助网元1地址编码  互助网元2地址编码  互助网元N地址编码
 负荷分担比例  趋势差异经验值
在下列情况下，网管OM需向网元DPM发送对应的邻居通知路由信息
●网管OM获得某网元DPM启动注册通知，需向该网元DPM发送邻居通知路由信息。
●网管OM获得某网元DPM注销(停止运行)，需重新计算并发送受影响的邻居网元DPM的邻居通知路由表单。
●定时刷新。
网元DPM邻居通知信息路由信息在网管OM的管理下建立及定时刷新。
●网元DPM模块启动运行并向网管OM注册，网管OM向DPM发生邻居通知路由信息。
●来自网管OM的定时刷新邻居通知路由信息。
703、根据所述本网元负荷信息及所述本网元相邻网元负荷信息，预测本网元下一时段的负荷。
引入邻居业务通知信息后，有多种方法进行本网元业务负荷预测，本实施例提供的方法有：
方法一
根据业务流量的逐级贯穿的事实，把网元DPM地址编码表相Ingress方向上所有邻居的下一时段的预测业务量相加合并后得到的总预测业务量，作为本地的下一时段的Ingress业务负荷量：
Ingress方向下一时段总业务负荷＝来自Ingress邻居1的下一时段业务负荷+来自Ingress邻居2的下一时段业务负荷+…+来自Ingress邻居N的下一时段T业务负荷。
方法二
在前述的邻居信息处理流程中，已计算得出了汇总后的Ingress上预测业务负荷误差的平均误差，称之为ΔD1；
在网元DPM的本地业务负荷采集及统计分析过程得出了本地预测Ingress业务负荷的平均误差称之为ΔD2；
如果(ΔD2＞ΔD1)，本网元下一时段的业务负荷＝汇总后的Ingress方向业务T时刻业务负荷；
如果(ΔD2＜ΔD1)，本网元下一时段的Ingress业务负荷＝本地预测的下一时段Ingress业务负荷。
方法三
参照平均误差ΔD1及ΔD2，由OM通过网元的DPM维护接口设定加权系数A、B，
或者按公式A＝ΔD2/(ΔD2+ΔD1)，B＝ΔD1/(ΔD2+ΔD1)计算得到加权系数A、B，然后按下列公式计算下一时段本网元Ingress方向的业务负荷；
本网元下一时段的Ingress业务负荷＝A×汇总后的Ingress级下一时段业务负荷+B×本地预测的下一时段Ingress业务负荷。
由于在网络规划中会部署互助网元，进行负荷分担，并给定业务分担的策略，例如业务策略中由OM给定或者由经验数据给定互助网元组中业务分担比例/各业务负荷差异等最大值等。因此来自于互助网元中的业务负荷趋势会对本网元中的业务负荷预测有较好的修正作用。
实践中，当预测出本网元下一段时间负荷后，为了使所预测的负荷更准确，本实施例还根据相邻网元的负荷，对预测的本网元下一段时间负荷进行修正。
负荷修正的目的是：(1)防止本网元业务预测出现较大偏差；(2)与互助网元联动、快速发现业务负荷的异常变化。
具体地，请参阅图9，其为对网元预测负荷进行修正的流程图，读取本网元的预测信息，读取互助网元的预测信息，分别计算出本网元和互助网元的业务负荷趋势，查看两业务负荷趋势是否在误差范围内，根据查看结果确定本网元下一时段的负荷预测，输出最终预测负荷信息。
704、向所述本网相邻网元发送本网元负荷信息。
具体为，同时向所述网元DPM地址编码表中，所有互助网元发送互助邻居通知消息；
分别向所述网元DPM地址编码表中，上级网元发送的与所述本网元对应的上级邻居通知消息；
分别向所述网元DPM地址编码表中，下级网元发送的与所述本网元对应的下级邻居通知消息。
705、调整工作状态。即，在下一时段到来时，把物理资源的工作状态切换到目标状态。
采用上述实施例，在预测网络设备负荷时，根据本设备的负荷信息和本设备相邻设备的负荷信息，进行预测计算，预测出本设备下一时段的负荷，能够提高负荷预测的准确度，使得通信设备的性能更好的跟踪业务负荷变化，节能效果更理想。
需要说明的是，本实施例仅以网元为例描述了所述预测方法的实现过程，与上述方法类似，本实施例的方法同样适用于网元的子系统，网元的单板等，在此不再赘述。
实施例3：
本实施例以通信网络中的网元作为负荷实体进行详细表述，此外负荷实体还可以是通信网络中的子系统、通信网络中的单板。
基于上述实施例，本实施例提供一种动态能耗管理器，如图10所示，包括：第一获取单元11、第二获取单元12、预测单元13。
第一获取单元11，用于获取本网元负荷信息。
第二获取单元12，用于获取所述本网元相邻网元负荷信息。
预测单元13，用于根据所述本网元负荷信息及所述本网元相邻网元负荷信息，预测本网元下一时段的负荷。
具体地，第二获取单元12包括：
第一接收模块121，用于接收DPM地址编码表中，互助网元发送的互助邻居通知消息，并处理所述互助邻居通知消息，得到互助网元当前的负荷信息；
第二接收模块122，用于接收网元DPM地址编码表中，上级网元发送的与所述本网元对应的上级邻居通知消息，并处理所述上级邻居通知消息，得到上级网元当前的负荷信息；
第三接收模块123，用于接收网元DPM地址编码表中，下级网元发送的与所述本网元对应的下级邻居通知消息，并处理所述下级邻居通知消息，得到下级网元当前的负荷信息；
将所述互助网元当前的负荷信息、所述上级网元当前的负荷信息、所述下级网元当前的负荷信息，三者汇总，即得到所述本网元相邻网元当前的负荷信息。
进一步，预测单元13，包括：
第一预测模块131，用于根据X＝X1+X2+…+Xn，预测的本网元下一时段负荷，其中，X为预测的本网元入口下一时段的总负荷、X1为入口相邻网元1预测的下一时段的负荷、X2为入口相邻网元2预测的下一时段的负荷、Xn为入口相邻网元n预测的下一时段的负荷；
第二预测模块132，用于比较ΔD1及ΔD2的大小，其中，ΔD1为根据X＝X1+X2+…+Xn预测本网元下一时段负荷时的平均误差、ΔD2为本网元预测本网元下一时段负荷时的平均误差，若ΔD1＞ΔD2，取本网元预测的本网元下一时段的负荷，为预测的本网元下一时段的负荷；若ΔD1＜ΔD2，取根据X＝X1+X2+…+Xn预测的本网元下一时段的负荷，为预测的本网元下一时段的负荷；
第三预测模块133，用于根据Y＝A×B+C×D，其中，Y为预测的本网元下一时刻的负荷、A值可以设定或A＝ΔD2/(ΔD2+ΔD1)、B为根据X＝X1+X2+…+Xn预测的本网元下一时刻的负荷、C值可以设定或C＝ΔD1/(ΔD2+ΔD1)、D为本网元预测的本网元下一时段的负荷，ΔD1为根据X＝X1+X2+…+Xn预测本网元下一时段负荷时的平均误差、ΔD2为本网元预测本网元下一时段负荷时的平均误差。
接下来，当预测单元预测出本网元下一时段的负荷后，修正单元可以利用所述本网元的互助网元的业务量，修正所述本网元下一时段的负荷预测。
再下来，本实施例提供的动态能耗管理器还包括建表单元14，用于：
将一个或多个互助网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述互助网元，即为：与所述本网元位于同一网络层内，且与所述本网元有业务联系的网元；
将一个或多个上级网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述上级网元，即为：与所述本网元位于不同网络层内，且与所述本网元有业务联系的上一网络层中的网元；
将一个或多个下级网元的地址存放在网元DPM地址编码表中对应的位置，所述下级网元，即为：与所述本网元位于不同网络层内，且与所述本网元有业务联系的下一网络层中的网元。
所述建表单元14还用于，根据网管OM发送的所述本网元相邻网元的地址信息，更新所述网元DPM地址编码表及定时刷新所述网元DPM地址编码表。
预测单元预测出本网元下一时段的负荷后，发送单元15进行如下内容：
同时向所述网元DPM地址编码表中，所有互助网元发送互助邻居通知消息；
分别向所述网元DPM地址编码表中，上级网元发送的与所述本网元对应的上级邻居通知消息；
分别向所述网元DPM地址编码表中，下级网元发送的与所述本网元对应的下级邻居通知消息。
调整单元16，用于根据预测的本网元下一时段的负荷，调整本网元下一时段的工作状态。
此外，本实施例还提供了：
第一接口单元，用于接收OM发送的信息。OM通过第一接口单元对网元进行管理和维护。
第二接口单元，用于所述DPM之间相互通信。本网元与本网元相邻网元应用第二接口单元进行信息交互。
本实施例提供的动态能耗管理器与实施例2所述的负荷预测方法对应，可参照实施例2中方法的详细描述。
采用上述实施例，在预测网络设备负荷时，根据本设备的负荷信息和本设备相邻设备的负荷信息，进行预测计算，预测出本设备下一时段的负荷，能够提高负荷预测的准确度，使得通信设备的性能更好的跟踪业务负荷变化，节能效果更理想。
本实施例还提供一种动态能耗管理器，本实施例所述的负荷实体还可以为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板等。
如图11所示，所述动态能耗管理器包括：第一接口单元1101、核心数据存储单元1102、第一获取单元1103、第二获取单元1104、第二接口单元1105、发送单元1106、预测单元1107、管理单元1108、调整单元1109。
第一接口单元1101，用于接收OM发送的信息。OM通过第一接口单元对负荷实体进行管理和维护。
核心数据存储单元1102，用于存储OM配置的节能策略、邻居路由信息、业务负荷信息、误差键数据。
第一获取单元1103，用于获取本负荷实体负荷信息；
具体地，第一获取单元，用于采集当前业务负载，按时间顺序，构成业务负荷实际值序列；
按本地的业务预测算法预计下一时刻的业务负荷，按时间顺序，构成业务负荷预测值序列；
某一时刻T的预测误差＝T时刻业务负荷的预测值与T时刻的业务负荷实际值的差。误差值也按时间先后构成误差值序列；
取当前时刻前N(例如N＝30)个时刻点误差值取绝对值相加后再平均，获得预测平均误差，作为衡量本地预测方法准确度的指标。
由于网元从Ingress方向接收来自于上、下级邻居的业务负荷，并通过Egress方向把已处理的业务负荷发送给上、下级邻居网元。因此需要对所有各Ingress及Egress通路方向均进行上述步骤的处理，形成系列化的预测结果。其中Egress方向的预测结果需在通过后续的邻居通知功能发送给对应的邻居，参与业务邻居网元上DPM中的信息处理及业务负荷预测过程。Ingress方向的预测结果需参与本地的后续负荷预测过程。
第二获取单元1104，用于获取所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息；
第二接口单元1105，用于所述DPM之间相互通信。本负荷实体与本负荷实体相邻负荷实体应用第二接口单元进行信息交互。
发送单元1106，用于同时向所述负荷实体DPM地址编码表中，所有互助负荷实体发送互助邻居通知消息；分别向所述负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息。
预测单元1107，用于根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
管理单元1108，用于将节能策略预留的冗余性能需求B加入预测的本负荷实体下一时段的负荷A中，更新预测的所述本负荷实体下一时段的负荷。
调整单元1109，用于根据管理单元1106更新预测的所述本负荷实体下一时段的负荷，调整本负荷实体下一时段的工作状态。
本发明实施例提供的装置，在预测网元负荷时，根据本网元当前的负荷信息和本网元相邻网元当前的负荷信息，进行预测计算，预测出本网元下一时段的负荷。与现有技术在预测网元负荷信息时，与现有技术只根据单个网元自身的信息进行负荷预测相比，本发明技术方案提供的装置提高了网元负荷预测准确度，使得通信设备的性能更好的跟踪业务负荷变化，节约了能耗。
需要说明的是，本发明提供的装置与方法同样可以使用于由多个子系统组成的通信系统中。例如一个典型的通信系统由：主控子系统、交换子系统、呼叫/业务处理子系统、接口子系统、存储子系统等各子系统组成。同样可以在业务平面上把各子系统划分为业务处理的上下级关系，同时各子系统在控制面上可以互通消息。
因此，参照前述实施例，可以在各子系统上部署动态能耗管理单元DPM。各子系统DPM在主控子系统的管理配置下运行，在控制面上互通业务负荷信息，按前实施例的步骤及流程进行业务负荷的预测及执行动态节能功能。
本发明实施例主要应用于网络设备负荷预测，能够提高网络设备负荷预测的准确度，从而实现网络设备节能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种负荷预测方法，其特征在于，包括：
获取本负荷实体负荷信息；
接收负荷实体动态能耗管理器DPM地址编码表中，互助负荷实体发送的互助邻居通知消息，并处理所述互助邻居通知消息，得到互助负荷实体的负荷信息，所述负荷信息包括：当前的实际负荷、预测的负荷、预测误差、时间信息；
接收负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息，并处理所述上级邻居通知消息，得到上级负荷实体的负荷信息；
接收负荷实体DPM地址编码表中，下级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的下级邻居通知消息，并处理所述下级邻居通知消息，得到下级负荷实体的负荷信息；
汇总所述互助负荷实体的负荷信息、所述上级负荷实体负荷信息及所述下级负荷实体负荷信息，得到所述本负荷实体相邻负荷实体的负荷信息；
根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
2.根据权利要求1所述的负荷预测方法，其特征在于，所述本负荷实体相邻负荷实体包括：互助负荷实体、上级负荷实体、下级负荷实体。
3.根据权利要求1所述的负荷预测方法，其特征在于，所述根据本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷，包括：
根据X=X1+X2+…+Xn，预测的本负荷实体下一时段负荷，其中，X为预测的本负荷实体入口下一时段的总负荷、X1为入口相邻负荷实体1预测的下一时段的负荷、X2为入口相邻负荷实体2预测的下一时段的负荷、Xn为入口相邻负荷实体元n预测的下一时段的负荷；或者
比较△D1及△D2的大小，其中，△D1为根据X=X1+X2+…+Xn预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差、△D2为本负荷实体预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差，若△D1>△D2，取本单元预测的本负荷实体下一时段的负荷，为预测的本负荷实体下一时段的负荷；若△D1<△D2，取根据X=X1+X2+…+Xn预测的本负荷实体下一时段的负荷，为预测的本负荷实体下一时段的负荷；或者
根据Y=A×B+C×D，其中，Y为预测的本负荷实体下一时刻的负荷、A值可以设定或A=△D2/(△D2＋△D1）、B为根据X=X1+X2+…+Xn预测的本负荷实体下一时刻的负荷、C值可以设定或C=△D1/(△D2＋△D1）、D为本单元预测的本负荷实体下一时段的负荷，△D1为根据X=X1+X2+…+Xn预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差、△D2为本负荷实体预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差。
4.根据权利要求2所述的负荷预测方法，其特征在于，还包括：
利用所述本负荷实体的互助负荷实体的负荷信息，修正所述本负荷实体下一时段的负荷预测。
5.根据权利要求2所述的负荷预测方法，其特征在于，还包括，建立负荷实体DPM地址编码表，具体为：
将一个或多个互助负荷实体的地址存放在负荷实体DPM地址编码表中对应的位置，所述互助负荷实体为与所述本负荷实体位于同一网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的网元；
将一个或多个上级负荷实体的地址存放在单元DPM地址编码表中对应的位置，所述上级负荷实体为与所述本负荷实体位于不同网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的上一网络层中的负荷实体；
将一个或多个下级负荷实体的地址存放在负荷实体DPM地址编码表中对应的位置，所述下级负荷实体为与所述本负荷实体位于不同网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的下一网络层中的单元。
6.根据权利要求2所述的负荷预测方法，其特征在于，还包括：
根据维护操作终端OM发送的所述本负荷实体相邻负荷实体的地址信息，更新所述负荷实体DPM地址编码表；
定时刷新所述负荷实体DPM地址编码表。
7.根据权利要求1所述的负荷预测方法，其特征在于，还包括，向所述本负荷实体相邻单元发送本负荷实体负荷信息，具体为：
同时向所述负荷实体DPM地址编码表中，所有互助负荷实体发送互助邻居通知消息；
分别向所述负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息；
分别向所述负荷实体DPM地址编码表中，下级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的下级邻居通知消息。
8.根据权利要求1-7任一项所述的负荷预测方法，其特征在于，所述负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板。
9.一种动态能耗管理器，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取本负荷实体负荷信息；
第二获取单元，用于接收负荷实体动态能耗管理器DPM地址编码表中，互助负荷实体发送的互助邻居通知消息，并处理所述互助邻居通知消息，得到互助负荷实体的负荷信息，所述负荷信息包括：当前的实际负荷、预测的负荷、预测误差、时间信息；并用于接收负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息，并处理所述上级邻居通知消息，得到上级负荷实体的负荷信息；并用于接收负荷实体DPM地址编码表中，下级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的下级邻居通知消息，并处理所述下级邻居通知消息，得到下级负荷实体的负荷信息；并用于汇总所述互助负荷实体的负荷信息、所述上级负荷实体负荷信息及所述下级负荷实体负荷信息，得到所述本负荷实体相邻负荷实体的负荷信息；
预测单元，用于根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷。
10.根据权利要求9所述的动态能耗管理器，其特征在于，所述本负荷实体相邻负荷实体包括：互助负荷实体、上级负荷实体、下级负荷实体。
11.根据权利要求9所述的动态能耗管理器，其特征在于，所述预测单元，包括以下任一模块：
第一预测模块，用于根据X=X1+X2+…+Xn，预测的本负荷实体下一时段负荷，其中，X为预测的本负荷实体入口下一时段的总负荷、X1为入口相邻负荷实体1预测的下一时段的负荷、X2为入口相邻负荷实体2预测的下一时段的负荷、Xn为入口相邻负荷实体元n预测的下一时段的负荷；
第二预测模块，用于比较△D1及△D2的大小，其中，△D1为根据X=X1+X2+…+Xn预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差、△D2为本负荷实体预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差，若△D1>△D2，取本单元预测的本负荷实体下一时段的负荷，为预测的本负荷实体下一时段的负荷；若△D1<△D2，取根据X=X1+X2+…+Xn预测的本负荷实体下一时段的负荷，为预测的本负荷实体下一时段的负荷；
第三预测模块，用于根据Y=A×B+C×D，其中，Y为预测的本负荷实体下一时刻的负荷、A值可以设定或A=△D2/(△D2＋△D1）、B为根据X=X1+X2+…+Xn预测的本负荷实体下一时刻的负荷、C值可以设定或C=△D1/(△D2＋△D1）、D为本单元预测的本负荷实体下一时段的负荷，△D1为根据X=X1+X2+…+Xn预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差、△D2为本负荷实体预测本负荷实体下一时段负荷时的平均误差。
12.根据权利要求10所述的动态能耗管理器，其特征在于，还包括：
修正单元，用于利用所述本负荷实体的互助负荷实体的负荷信息，修正所述本负荷实体下一时段的负荷预测。
13.根据权利要求10所述的动态能耗管理器，其特征在于，还包括：建表单元，用于：
将一个或多个互助负荷实体的地址存放在负荷实体DPM地址编码表中对应的位置，所述互助负荷实体为与所述本负荷实体位于同一网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的网元；
将一个或多个上级负荷实体的地址存放在单元DPM地址编码表中对应的位置，所述上级负荷实体为与所述本负荷实体位于不同网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的上一网络层中的负荷实体；
将一个或多个下级负荷实体的地址存放在负荷实体DPM地址编码表中对应的位置，所述下级负荷实体为与所述本负荷实体位于不同网络层内，且与所述本负荷实体有业务联系的下一网络层中的单元。
14.根据权利要求13所述的动态能耗管理器，其特征在于，所述建表单元还用于：
根据OM发送的所述本负荷实体相邻负荷实体的地址信息，更新所述负荷实体DPM地址编码表；
定时刷新所述负荷实体DPM地址编码表。
15.根据权利要求9所述的动态能耗管理器，其特征在于，还包括发送单元，用于：
同时向所述负荷实体DPM地址编码表中，所有互助负荷实体发送互助邻居通知消息；
分别向所述负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息；
分别向所述负荷实体DPM地址编码表中，下级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的下级邻居通知消息。
16.根据权利要求9所述的动态能耗管理器，其特征在于，还包括：第一接口单元，用于接收OM发送的信息。
17.根据权利要求9所述的动态能耗管理器，其特征在于，还包括：第二接口单元，用于所述DPM之间相互通信。
18.根据权利要求9-17任一项所述的动态能耗管理器，其特征在于，所述负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板。
19.一种节能控制通信系统，其特征在于，包括：OM和DPM，所述DPM，用于获取本负荷实体负荷信息；接收负荷实体动态能耗管理器DPM地址编码表中，互助负荷实体发送的互助邻居通知消息，并处理所述互助邻居通知消息，得到互助负荷实体的负荷信息，所述负荷信息包括：当前的实际负荷、预测的负荷、预测误差、时间信息；接收负荷实体DPM地址编码表中，上级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的上级邻居通知消息，并处理所述上级邻居通知消息，得到上级负荷实体的负荷信息；接收负荷实体DPM地址编码表中，下级负荷实体发送的与所述本负荷实体对应的下级邻居通知消息，并处理所述下级邻居通知消息，得到下级负荷实体的负荷信息；汇总所述互助负荷实体的负荷信息、所述上级负荷实体负荷信息及所述下级负荷实体负荷信息，得到所述本负荷实体相邻负荷实体的负荷信息；根据所述本负荷实体负荷信息及所述本负荷实体相邻负荷实体负荷信息，预测所述本负荷实体下一时段的负荷；
所述OM，用于进行DPM邻居识别配置，邻居路由消息的建立、发布刷新、维护。
20.根据权利要求19所述的节能控制通信系统，其特征在于，所述DPM位于所述负荷实体内，所述负荷实体为通信网络中的网元，网元的子系统，网元的单板。
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Granted publication date: 20131204