CN102883354B - 移动通信基站的节能效率检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动通信基站的节能效率检测方法及装置。其中方法包括：节能效率检测装置对基站中的主设备、电源设备和配套设备的运行状态进行监测；获取所述主设备的主设备状态信息，获取所述电源设备的电源设备状态信息，并获取所述配套设备的配套设备状态信息；根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率，根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率，根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率；根据所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率。本发明能够准确地对基站的节能效率进行监测，提高监测结构的精确度。

Description

移动通信基站的节能效率检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种移动通信基站的节能效率检测方法及装置，属于基站节能技术领域。

背景技术

基站是移动通信系统中的常见设备，基站的耗电量占整个移动通信系统的70%以上，因此，现有技术中出现了多种针对基站的节能技术，并通过对基站的耗电量进行测量来监测节能效率。

然而，由于基站所承载的业务量在不同的时刻会有较大的波动变化，造成基站功率的变化，对基站节能效率的计算公式中的总功率造成影响，使得现有技术中，仅能对基站节能效率进行大致估计，而无法进行准确检测。

发明内容

本发明提供一种移动通信基站的节能效率检测方法及装置，用以准确地检测基站的节能效率。

本发明一方面提供一种移动通信基站的节能效率检测方法，其中包括：

节能效率检测装置对基站中的主设备、电源设备和配套设备的运行状态进行监测；

获取所述主设备的主设备状态信息，获取所述电源设备的电源设备状态信息，并获取所述配套设备的配套设备状态信息；

根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率，根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率，根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率；

根据所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率。

本发明另一方面提供一种移动通信基站的节能效率检测装置，其中包括：

主设备监测模块，用于获取主设备的主设备状态信息；

电源设备监测模块，用于获取电源设备的电源设备状态信息；

配套设备监测模块，用于获取配套设备的配套设备状态信息；

主设备计算模块，用于根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率；

电源设备计算模块，用于根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率；

配套设备计算模块，用于根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率；

综合统计模块，用于根据所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率。

本发明通过分别计算基站中的主设备、电源设备和配套设备的节能效率，最终得到综合节能效率，因此，能够准确地对基站的节能效率进行监测，提高监测结构的精确度。

附图说明

图1为本发明所述移动通信基站的节能效率检测方法实施例的流程图；

图2为本发明所述移动通信基站的节能效率检测装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明所述移动通信基站的节能效率检测方法实施例的流程图，如图所示，包括如下步骤：

步骤100，节能效率检测装置对基站中的主设备、电源设备和配套设备的运行状态进行监测。

其中，所述主设备是指移动通信基站中的主要通信设备，由数字控制框、载频单元、RF（射频）模块、电源模块、告警板等部件组成；其中的数字控制框的设计功能是处理运行时加载库（Runtime Shared Library，简称：RSL）链路信令、小区资源管理、接口E1、提供基站时钟及载频控制，载频控制除了实现数字信号和射频信号的转换外，还进行切换检测和功率控制；其中的RF模块包括下行链路上的合路设备、上行链路上的低噪放大模块和双工器。

所述电源设备是指位于安置基站的机房中、用于为基站供电的设备。

所述配套设备是指移动通信基站中除上述主设备和电源设备以外的设备，例如包括：动力及环境监控系统、防雷接地系统和空调系统等。

步骤110，节能效率检测装置获取所述主设备的主设备状态信息。

其中，所述主设备状态信息例如包括：运行时隙占空比、业务负载情况、数据流量、用户在线数量等信息。

步骤120，节能效率检测装置获取所述电源设备的电源设备状态信息。

其中，所述电源设备状态信息例如包括：机房的电流、电压等信息。

步骤130，节能效率检测装置获取所述配套设备的配套设备状态信息。

配套设备状态信息例如包括：新风系统的运行状态参数等信息。

步骤111，节能效率检测装置根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率。

具体地，针对不同的节能技术，可以采用如下不同的计算方法：

载频关断节能技术

其中，载频关断节能技术是指在特定时间段开启智能关断载频功能，该功能开启后，通过话务负荷情况及话务情况的预测关闭多余的空闲载频以节约能源，或者打开已关闭的载频，使该载频可以随时待命。

具体地，根据所述主设备状态信息计算由载频关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_carry；

$P_{\mathrm{carry}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(W_{\mathrm{ij}}\×T_{\mathrm{coff}}\×\frac{N_{\mathrm{coff}}}{N_{\mathrm{carry}}})\right]$

其中，W_ij=U_i×I_i为第j天中的第i小时内的主设备功放功耗，U_i为第i小时的平均电压，I_i为第i小时的平均电流；T_coff为第i小时内关闭载频的时长；N_coff为第i小时内关闭载频的数量；N_carry为所述主设备的载频总数量；M为总天数。

时隙关断节能技术

其中，时隙关断节能技术是指在时隙级完成功放的开关，通过时隙级的功放控制，以节省时隙空闲时固定偏置电压所产生的功率损耗，使得某时隙不工作时候，功放消耗的能耗为0，即当载频的8个时隙中只有1个时隙有话务，而其它7个时隙空闲时，仅在这1个时隙内开启功放工作，而在其他7个时隙内关断功放。对功放的开启和关断的控制颗粒度细化到时隙级。

具体地，根据所述主设备状态信息计算由时隙关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_Times；

$P_{\mathrm{Times}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(W_{\mathrm{ij}}\×\frac{N_{\mathrm{Toff}}}{N_{\mathrm{times}/h}}\×T_h)\right]$

其中，W_ij=U_i×I_i为第j天中的第i小时内的主设备功放功耗，U_i为第i小时的平均电压，I_i为第i小时的平均电流；N_Toff为第i小时内关闭时隙的数量；N_Times/h为第i小时内总时隙数量；T_h为1小时时间；M为总天数。

多载波功放与动态调压节能技术

其中，多载波功放与动态调压节能技术是指采用多载波技术的载频模块在容量上有很大提升，但通常情况下一天内的话务量并不会一直保持很高，话务会随着时间的变化而波动，在低话务时刻，功放的输出功率较小，如果功放电压还处于满负荷发射时的高电压状态，会导致功放管效率低。而多载波功放与动态调压节能技术会根据一定周期内业务负载，对功放器件工作电压进行相应调整，使功放在业务轻负载时采用较小的工作电压，在业务重负载时采用较大的工作电压，使功放管24小时始终保持高效率工作，从而达到基站节能减排的目的。

具体地，根据所述主设备状态信息计算由多载波功放与动态调压节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_MCPA；

$P_{\mathrm{MCPA}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(U_{\mathrm{PA}}{I}_{\mathrm{PAij}}-U_{\mathrm{MCPAij}}{I}_{\mathrm{PAij}})\×T_h]$

其中，U_PA为非多载波功放标称工作电压；U_MCPAij为第i小时内功放管的动态平均电压；I_PAij为第i小时内功放管的动态平均电流；T_h为1小时时间；M为总天数。

步骤121，节能效率检测装置根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率。

具体地，根据所述电源设备状态信息计算由模块休眠节能技术为所述电源设备带来的电源设备节能效率P_power；

$P_{\mathrm{power}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}\left(U_{\mathrm{Power}\left(\mathrm{ij}\right)}{I}_{\mathrm{Power}\left(\mathrm{ij}\right)}\right)\×\frac{K_{\mathrm{ij}}}{L}\×T_h]$

其中，U_Power(ij)为小时内电源设备的平均电压；I_Power(ij)为第i小时内电源设备的平均电流；K_ij为休眠电源设备的数量；L为电源设备的总数；T_h为1小时时间；M为总天数。

步骤131，节能效率检测装置根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率。

具体地，根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率计算由新风系统节能技术为所述配套设备带来的电源设备节能效率P_nw;

$P_{\mathrm{nw}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}((W_{\mathrm{AC}}-W_{\mathrm{nw}})\×K_{\mathrm{ij}})\right]$

其中，模块休眠节能技术是指据负载电流大小与系统的实配模块数量和容量相比较通过智能“软开关”技术来自动调整工作整流模块的数量使部分模块处于休眠状态把整流模块调整到最佳负载率下工作从而降低系统的带载损耗和空载损耗实现节能目的；休眠状态的整流模块数量可根据负载的变化而动态调整当负载增大到一定值时可自动唤醒休眠模块保证整体输出容量。同时还可以通过软件设置整流模块的休眠时间和休眠次序使各整流模块轮换休眠维持各整流模块工作时长的平均提高各模块的使用寿命。

当 $P_w=\frac{(C_p\×\mathrm{\ρ}\×L\×T_{\mathrm{io}}\×1000)-\mathrm{UI}}{(C_p\×\mathrm{\ρ}\×L\×T_{\mathrm{io}}\×1000)}\≥0$ 时，K_ij=1；

当P_w＜0时，K_ij=0；

其中，W_AC为空调每小时能耗，单位为瓦；W_nw为新风系统每小时能耗，单位为瓦；C_p为空气比热，例如为0.24；ρ为空气密度，例如为1.18；L为风量，例如为1700M³/h；T_io为室内外温差；U为机房负载电压；I为机房负载电流；M为总天数。

步骤200，节能效率检测装置根据所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率。

具体地，可以对所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率的值求和，得到所述综合节能效率。

例如，如果所述基站采用了上述所列的各种节能技术，则所述综合节能效率P_A=P_Carry+P_Times+P_MCPA+P_power+P_nw。

另外，上述各步骤中计算出的节能效率的值可以根据外部指令或者计划任务定时要求形成报表，进行输出。

本实施例所述方法通过分别计算基站中的主设备、电源设备和配套设备的节能效率，最终得到综合节能效率，因此，能够准确地对基站的节能效率进行监测，提高监测结构的精确度。

图2为本发明所述移动通信基站的节能效率检测装置实施例的结构示意图，用以实现上述，如图所示，包括：主设备监测模块11、电源设备监测模块21、配套设备监测模块31、主设备计算模块12、电源设备计算模块22、配套设备计算模块32及综合统计模块40，其工作原理如下：

由主设备监测模块11获取主设备的主设备状态信息；由电源设备监测模块21获取电源设备的电源设备状态信息；由配套设备监测模块31获取配套设备的配套设备状态信息。上述获取过程并未限定先后顺序。

此后，由主设备计算模块12根据主设备监测模块11获取到的所述主设备状态信息计算主设备节能效率；由电源设备计算模块22根据电源设备监测模块21获取到的所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率；由配套设备计算模块32根据配套设备监测模块31获取到的所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率。具体的计算公式举例可参见上述方法实施例的内容。

最后，由综合统计模块40根据所述主设备节能效率、所述电流节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率。例如，可以将上述主设备节能效率、电流节能效率及配套设备节能效率进行求和以得到所述综合节能效率。另外，上述计算出的各节能效率的值可以根据外部指令或者计划任务定时要求形成报表，经综合统计模块40进行输出。

本实施例所述装置通过分别计算基站中的主设备、电源设备和配套设备的节能效率，最终得到综合节能效率，因此，能够准确地对基站的节能效率进行监测，提高监测结构的精确度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种移动通信基站的节能效率检测方法，其特征在于，包括：

节能效率检测装置对基站中的主设备、电源设备和配套设备的运行状态进行监测；

获取所述主设备的主设备状态信息，获取所述电源设备的电源设备状态信息，并获取所述配套设备的配套设备状态信息；

根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率，根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率，根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率；

根据所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率；

所述根据所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率包括：

对所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率的值求和，得到所述综合节能效率，其中所述主设备节能效率为载频关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_carry、时隙关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_Times、多载波功放与动态调压节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_MCPA之和。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率包括：根据所述主设备状态信息计算由载频关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_carry；

$P_{\mathrm{carry}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(W_{\mathrm{ij}}\×T_{\mathrm{coff}}\×\frac{N_{\mathrm{coff}}}{N_{\mathrm{carry}}})\right]$

其中，W_ij＝U_i×I_i为第j天中的第i小时内的主设备功放功耗，U_i为第i小时的平均电压，I_i为第i小时的平均电流；T_coff为第i小时内关闭载频的时长；N_coff为第i小时内关闭载频的数量；N_carry为所述主设备的载频总数量；M为总天数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率包括：根据所述主设备状态信息计算由时隙关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_Times；

$P_{\mathrm{Times}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(W_{\mathrm{ij}}\×\frac{N_{\mathrm{Toff}}}{N_{\mathrm{times}/h}}\×T_h)\right]$

其中，W_ij＝U_i×I_i为第j天中的第i小时内的主设备功放功耗，U_i为第i小时的平均电压，I_i为第i小时的平均电流；N_Toff为第i小时内关闭时隙的数量；N_Times/h为第i小时内总时隙数量；T_h为1小时时间；M为总天数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率包括：根据所述主设备状态信息计算由多载波功放与动态调压节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_MCPA；

$P_{\mathrm{MCPA}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}(U_{\mathrm{PA}}{I}_{\mathrm{PAij}}-U_{\mathrm{MCPAij}}{I}_{\mathrm{PAij}})\×T_h)]$

其中，U_PA为非多载波功放标称工作电压；U_MCPAij为第i小时内功放管的动态平均电压；I_PAij为第i小时内功放管的动态平均电流；T_h为1小时时间；M为总天数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率包括：根据所述电源设备状态信息计算由模块休眠节能技术为所述电源设备带来的电源设备节能效率P_power；

$P_{\mathrm{power}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}\left(U_{\mathrm{Power}\left(\mathrm{ij}\right)}{I}_{\mathrm{Power}\left(\mathrm{ij}\right)}\right)\×\frac{K_{\mathrm{ij}}}{L}\×T_h)]$

其中，U_Power(ij)为小时内电源设备的平均电压；I_Power(ij)为第i小时内电源设备的平均电流；K_ij为休眠电源设备的数量；L为电源设备的总数；T_h为1小时时间；M为总天数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率包括：根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率计算由新风系统节能技术为所述配套设备带来的配套设备节能效率P_nw；

$P_{\mathrm{nw}}=\underset{j=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left[\underset{i=1}{\overset{24}{\mathrm{\Σ}}}((W_{\mathrm{AC}}-W_{\mathrm{nw}})\×K_{\mathrm{ij}})\right]$

当 $P_w=\frac{(C_P\×\mathrm{\ρ}\×L\×T_{\mathrm{io}}\×1000)-\mathrm{UI}}{(C_p\×\mathrm{\ρ}\×L\×T_{\mathrm{io}}\×1000)}\≥0$ 时，K_ij＝1；

当P_w＜0时，K_ij＝0；

其中，W_AC为空调每小时能耗；W_nw为新风系统每小时能耗；C_p为空气比热；ρ为空气密度；L为风量；T_io为室内外温差；U为机房负载电压；I为机房负载电流；M为总天数。

7.一种移动通信基站的节能效率检测装置，其特征在于，包括：

主设备监测模块，用于获取主设备的主设备状态信息；

电源设备监测模块，用于获取电源设备的电源设备状态信息；

配套设备监测模块，用于获取配套设备的配套设备状态信息；

主设备计算模块，用于根据所述主设备状态信息计算主设备节能效率；

电源设备计算模块，用于根据所述电源设备状态信息计算电源设备节能效率；

配套设备计算模块，用于根据所述配套设备状态信息计算配套设备节能效率；

综合统计模块，用于根据所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率，

所述根据所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率计算所述基站的综合节能效率包括：对所述主设备节能效率、所述电源设备节能效率及所述配套设备节能效率的值求和，得到所述综合节能效率，其中所述主设备节能效率为载频关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_carry、时隙关断节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_Times、多载波功放与动态调压节能技术为所述主设备带来的主设备节能效率P_MCPA之和。