CN110062450B

CN110062450B - 5g基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN110062450B
Application number: CN201910485097.2A
Authority: CN
Inventors: 何明; 李雁; 康乐; 张平; 杜文彤; 陈孟尝; 邓玲; 莫俊彬; 陈卓军; 曾昭才
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2039-06-05
Also published as: CN110062450A

Abstract

本公开提供一种5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质，包括：判断是否处于基站的闲时时段；若是，则确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭闲置子帧对应的功率发射模块。本公开提供的方法、装置、设备及可读存储介质，通过关闭闲时时段5G基站与闲置子帧对应的功率发射模块，能够实现降低5G基站能耗的效果。

Description

5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本公开涉及基站节能技术，尤其涉及一种5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

在通信领域，5G方案已经趋近于成熟，并将被广泛应用。5G基站设备相对于4G最大的变化就是5G采用了Massive MIMO的有源天线，该设备相当于4G的射频单元和天线整合到了一起。通过5G试验网的测试验证发现，各主设备供应商当前可提供的5G基站设备体积大、重量重，能耗大，一套S111的5G基站设备能耗是一套S111的4G基站设备能耗的4倍以上，5G基站过高的能耗给运营商带来了极大的成本挑战。如何降低5G基站的运营能耗，实现绿色环保的可持续发展战略，无论对运营商自身还是整个行业的发展都具有十分重要的意义。

尽管主设备供应商可以不断改进研发，通过新型材料应用、高集成度芯片应用、新型滤波器改进、整机优化系统散热设计等技术手段去降低单套5G基站的能耗，但对于运营商而言，一套额定能耗的5G基站部署到网络之后，如何降低运营能耗就成为运营商亟待解决的问题。

发明内容

本公开提供一种5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质，以实现降低5G基站能耗的效果。

本公开的第一个方面是提供一种5G基站节约能耗的方法，包括：

判断是否处于基站的闲时时段；

若是，则确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块。

本公开的另一个方面是提供一种5G基站节约能耗的装置，包括：

判断模块，用于判断是否处于基站的闲时时段；

若是，则确定模块用于确定不携带数据内容的闲置子帧；

关闭模块，用于关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块。

本公开的又一个方面是提供一种5G基站节约能耗的设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现如上述第一方面所述的5G基站节约能耗的方法。

本公开的又一个方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第一方面所述的5G基站节约能耗的方法。

本公开提供的5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质的技术效果是：

本公开提供的5G基站节约能耗的方法、装置、设备及可读存储介质，包括：判断是否处于基站的闲时时段；若是，则确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭闲置子帧对应的功率发射模块。本公开提供的方法、装置、设备及可读存储介质，通过关闭闲时时段5G基站与闲置子帧对应的功率发射模块，能够实现降低5G基站能耗的效果。

附图说明

图1为本发明一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的方法的流程图；

图2为本发明另一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的方法的流程图；

图3为本发明一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的装置的结构图；

图4为本发明另一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的装置的结构图；

图5为本发明一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的设备的结构图。

具体实施方式

目前，5G技术已经趋近于成熟，并将被广泛利用。但是，现有技术中的移动通信网络中，基站是耗电大户，大约80％的能耗来自广泛分布的基站。越加密集的基站意味着更高的能耗，这是5G网络面临的一大成本挑战。而对于5G基站来说，发送信号所产生的能耗较高，因此，本发明实施例提供的方案，采用降低功率发射能耗的方式来降低基站的整体能耗。

本发明实施例提供的方案，在基站的闲时时段，关闭空闲子帧对应的功率发射模块，进而能够减少这些功率发射模块在发射信号时产生的能耗。

图1为本发明一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的方法的流程图。

如图1所示，本实施例提供的一种5G基站节约能耗的方法包括：

步骤101，判断是否处于基站的闲时时段。

本实施例提供的方法可以由一具备计算能力的电子设备执行，例如可以是一个控制设备、一处理器、一芯片等。电子设备可以与5G基站连接，用于节约5G基站的能耗。此外，本实施例提供的方法还可以应用在5G基站中已有的电子设备中，进而无需增加5G基站的建造成本。

其中，可以预先设置基站的闲时时段。该闲时时段可以通过检测基站的流量信息，并根据该流量信息进行确定。也可以通过经验预设先设置。另外，还可以根据实时检测的基站流量信息确定闲时时段。

在一种实施方式中，可以检测一段时间基站的流量信息，例如一个星期，可以根据这段时间的流量信息预测基站的闲时时段。此外，还可以确定基站在不同季度的闲时时段。这种实施方式中，可以根据当前时间判断是否处于基站的闲时时段。

在另一种实施方式中，还可以实时检测基站的流量信息，并根据流量信息确定基站的利用率，若利用率较低且持续一定时长，则确定基站进入闲时时段。这种方式能够根据基站的实际使用情况，确定基站的闲时时段，从而灵活性更高。

具体的，闲时时段是指基站利用率较低的时间段。由于这段时间基站利用率低，就会导致在这段时间内，基站下发的帧中存在一部分空闲帧，因此，可以控制基站停止发送空闲帧，进而能够降低基站产生的能耗。

若判断基站进入了闲时时段，则可以执行步骤102，否则执行步骤103。

步骤102，确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭闲置子帧对应的功率发射模块。

进一步的，当基站进入闲时时段后，可以检测基站将要发送的帧消息，并在其中确定空闲子帧。

实际应用时，空闲子帧是指不携带SSB和数据业务的子帧。

在通信领域中，数据是以很小的称为帧(Frame)的单位传输的，对于每个消息帧来说，还包括多个子帧。例如，一个消息帧(Frame)可以包括10个子帧(SubFrame)，分别为#0、#1、#2…#9。可以检测这10个子帧中是否存在空闲子帧，若存在，则在发送该帧消息时，关闭与空闲子帧对应的功率发射模块。

子帧中还可以包括多个PRB(Physical Resource Block，物理资源模块)，用于承载传输的数据内容。

其中，在5G通信技术中，主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和PBCH共同构成一个SSB(SS/PBCH block)。

数据业务是用于实现通信业务的数据，例如发送短信的数据、通话数据等。

该电子设备能够获取基站的流量信息，具体可以是下行流量信息，进而检测下行消息帧中的空闲子帧。

实际应用时，还可以确定空闲子帧所在的时域和频域信息，进而基于这一信息确定对应的功率发射模块，并关闭该功率发射模块。例如，一空闲子帧的时域为t1-t2，频域为f1-f2，则在t1-t2时间段，关闭用于发送频率为f1-f2的信号的功率发射模块，具体可以关闭对应的射频模块，进而节约功率发射模块所产生的能耗。

步骤103，结束。

若基站未进入闲时时段，则可以不执行用于节约能耗的步骤，基站正常发送信号。

本实施例提供的方法用于节约5G基站的能耗，该方法由设置有本实施例提供的方法的设备执行，该设备通常以硬件和/或软件的方式来实现。

本实施例提供的5G基站节约能耗的方法，包括：判断是否处于基站的闲时时段；若是，则确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭闲置子帧对应的功率发射模块。本实施例提供的方法，通过关闭闲时时段5G基站与闲置子帧对应的功率发射模块，能够实现降低5G基站能耗的效果。

图2为本发明另一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的方法的流程图。

如图2所示，本实施例提供的5G基站节约能耗的方法，包括：

步骤201，获取基站的流量信息，根据流量信息确定基站的综合利用率。

其中，本实施例提供的方法，可以根据基站实时的流量信息，确定基站是否处于闲时时段，进而能够根据基站的实际使用情况灵活的确定基站是否空闲。

具体的，可以根据基站的流量信息确定基站的综合利用率。综合利用率可以用来衡量基站的使用情况，若利用率较低，则可以认为基站较为空闲，若利用率较高，则可以认为基站被使用的较频繁。

进一步的，可以根据基站的下行流量确定实施综合利用率。

实际应用时，可以根据小区下行流量、小区流量容量、平均有数传用户数、小区数传用户数容量确定所述基站的综合利用率。

其中，可以根据小区下行流量、小区流量容量确定小区流量利用率。可以根据流量信息确定小区的下行流量，即5G小区实时的下行流量，例如，可以确定1个小时内5G小区的下行流量。小区流量容量可以是预先确定的一个小时内，5G小区的极限下载流量。

具体的，上述1个小时的时间长度还可以是其他时间长度，如半个小时、1分钟等等。

进一步的，可以将小区下行流量与小区流量容量的比值作为小区流量利用率。

实际应用时，还可以根据平均有数传用户数、小区数传用户数容量确定小区数传用户数利用率。

其中，平均有数传用户数可以根据基站的流量信息得到，小区数传用户数容量可以是预先根据基站配置确定的。这些数据可以是一段时间内的数据，例如1小时内的平均有数传用户数以及小区数传用户数容量。这一时长可以与确定小区流量利用率的时长相同。

具体的，小区下行流量、小区流量容量、平均有数传用户数、小区数传用户数容量这几个数据可以是相同时间段内的数据。

进一步的，可以将平均有数传用户数与小区数传用户数容量的比值作为小区数传用户数利用率。

实际应用时，可以根据小区流量利用率、小区数传用户数利用率确定基站的综合利用率。还可以预先设置这两个利用率的权重值，并通过加权求和的方式得到基站的综合利用率。

步骤202，判断综合利用率是否小于第一预设门限并持续预设时长，若是，则确定基站处于闲时时段。

其中，本实施例提供的方法中还设置有第一预设门限。若综合利用率小于第一预设门限，则认为基站的利用率较低，若综合利用率大于或等于第一预设门限，则认为基站的利用率正常。

具体的，为了避免由于短时的低利用率就采用节约能耗的方法，造成在基站的正常工作模式和节能工作模式之间频繁切换，还可以设置预设时长T。当综合利用率持续小于第一预设门限达到时长T时，则可以认为基站处于闲时时段，可以控制基站进入节能工作模式。

进一步的，预设时长T可以根据需求进行设置。

若确定基站处于闲时时段，则执行步骤203。

步骤203，确定不携带数据内容的闲置子帧。

步骤203与步骤102中确定闲置子帧的具体原理和实现方式类似，此处不再赘述。

步骤204，确定闲置子帧对应的频域、时域。

步骤205，根据频域确定目标功率发射模块，并在处于时域时关闭目标功率发射模块。

其中，可以确定闲置子帧对应的频域、时域。对于5G通信来说，基站下发的信号具有频域、时域的属性，基于频域、时域可以将信号划分为多个物理资源块(PRB)，每个PRB都能够用来承载数据内容。

具体的，可以确定闲置子帧对应的频率区域以及时间区域，可以确定用于发送这部分频率区域信号的目标功率发射模块，并在处于该时间区域时，关闭这些目标功率发射模块，从而能够使基站不发送闲置子帧。

进一步的，在低业务量的情况下，5G小区的下行子帧中会存在不承载或超低承载业务数据的符号，使得在无射频信号发送的时间段里射频模块处于工作状态，这些消耗的电能更多以热能的形式被消耗掉了，因此，可以通过关闭发送闲置子帧的功率模块的方式，降低基站能耗。

步骤206，根据基站的流量信息确定实时PRB利用率，判断实时PRB利用率是否小于第二预设门限。

本实施例提供的方法能够降低基站用于发送空闲子帧所产生的能耗，进一步的，本实施例提供的方法还设置有进一步降低基站能耗的方式，具体采用的方式是关闭用于发送不承载数据内容的PRB的功率发射模块，进而进一步的降低能耗。

携带数据内容的子帧中包括多个PRB，在低业务量的情况下，这些PRB中可能存在一部分PRB并不承载实际的数据内容，因此，可以不发送相应的PRB，达到节约能耗的目的。

其中，可以先根据基站的流量信息确定实时PRB利用率，若实时PRB利用率较高，则可以认为携带数据内容的子帧中，较多的PRB都承载有数据内容，此时，可以不执行关闭空闲PRB对应的功率发射模块，否则，可以关闭空闲PRB对应的功率发射模块。

具体的，可以根据小区下行流量信息中承载有数据内容的PRB数量、小区下行流量信息中的全部PRB数量，确定实时PRB利用率。该承载有数据内容的PRB数量、全部PRB数量可以是实时的数量。

进一步的，全部PRB数量可以根据基站发送的子帧进行确定，例如，当关闭一部分闲置子帧时，会导致损失这部分闲置子帧的PRB数量，使得全部PRB数量降低。

实际应用时，承载有数据内容的PRB数量可以是基站实时发送的帧中，全部承载有数据内容的PRB数量。可以计算承载有数据内容的PRB数量与全部PRB数量的比值，确定实时PRB利用率。

具体的，可以预先设置第二预设门限，用于衡量实时PRB利用率的高低。若实时PRB利用率小于第二预设门限，则可以认为没有被关闭的子帧中包括较多空闲PRB，此时可以执行步骤207；否则，执行步骤208。

进一步的，可以根据第一预设门限、广播消息中携带的最小PRB数量确定第二预设门限。

实际应用时，第二预设门限＝第一预设门限*预设系数*预设常数+最小PRB数量。

步骤207，调整正常子帧中承载的数据内容所在的PRB，以使子帧中承载有数据内容的PRB集中分布，并关闭空闲PRB对应的功率发射模块。

其中，正常子帧与闲置子帧是相对的概念，除了闲置子帧以外的子帧是正常子帧。

具体的，若实时PRB利用率较低，则说明正常子帧中存在较多不承载数据业务的PRB，即空闲PRB。而承载有数据内容的PRB在一个子帧中的分布情况可能较为分散。

进一步的，可以调整调整正常子帧中承载的数据内容所在的PRB，例如，可以将一数据内容所在的PRB5调整为PRB1，调整后的正常子帧中承载有数据内容的PRB集中分布。

实际应用时，集中分布例如可以是以集中到相连的几行中，或者集中在相连的几列中，还可以集中在子帧的某一区域。可以将子帧通过时域、频域划分为多个PRB格子，承载有数据内容的PRB格子例如分布在子帧的左下角区域，则认为实现了集中分布。

其中，将承载有数据内容的PRB集中分布后，对于该正常子帧来说，位于一部分频域的PRB可能均为空闲PRB，或者位于一部分时域的PRB可能均为空闲PRB，再或者位于一部分连续频域、时域的PRB可能均为空闲PRB。

具体的，若位于一部分频域的PRB均为空闲PRB，则可以关闭用于发送这部分频域的功率发射模块，进而降低基站发射信号的带宽。若位于一部分时域的PRB均为空闲PRB，则可以在这些时域时，关闭用于发送信号的功率发射模块，进而降低基站发射信号的时长。若位于一部分连续频域、时域的PRB均为空闲PRB，例如在f₁-f₁₀、t₁-t₁₀的PRB为空闲PRB，则可以在t₁-t₁₀时，关闭用于发送频率为f₁-f₁₀的功率发射模块，从而节约基站用于发送信号的能耗。

具体关闭功率发射模块的方式，与关闭闲置子帧对应的功率发射模块的方式相似。

步骤208，开启已关闭的功率发射模块。

若实时PRB利用率是否大于或等于第二预设门限，则可以认为当前基站需要发送的下行数据量较多，基站的实际使用情况不是空闲状态了，因此，被确定为闲置的子帧可能会被利用到，因此，可以开启之前关闭的闲置子帧的功率发射模块。

图3为本发明一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的装置的结构图。

如图3所示，本实施例提供的5G基站节约能耗的装置，包括：

判断模块31，用于判断是否处于基站的闲时时段；

若是，则确定模块32用于确定不携带数据内容的闲置子帧；

关闭模块33，用于关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块。

本实施例提供的5G基站节约能耗的装置，包括：判断模块，用于判断是否处于基站的闲时时段；若是，则确定模块用于确定不携带数据内容的闲置子帧；关闭模块，用于关闭闲置子帧对应的功率发射模块。本实施例提供的装置，通过关闭闲时时段5G基站与闲置子帧对应的功率发射模块，能够实现降低5G基站能耗的效果。

本实施例提供的5G基站节约能耗的装置的具体原理和实现方式均与图1所示的实施例类似，此处不再赘述。

图4为本发明另一示例性实施例示出的5G基站节约能耗的装置的结构图。

如图4所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供的5G基站节约能耗的装置，可选的，所述确定模块32还用于根据所述基站的流量信息确定实时PRB利用率，所述判断模块31还用于判断所述实时PRB利用率是否小于第二预设门限；

若是，则所述装置还包括调整模块34，用于调整正常子帧中承载的数据内容所在的PRB，以使所述子帧中承载有数据内容的PRB集中分布；

所述关闭模块33还用于关闭空闲PRB对应的功率发射模块。

可选的，若所述判断模块31判断所述实时PRB利用率大于或等于第二预设门限，则所述装置还包括：

开启模块35，用于开启已关闭的所述功率发射模块。

可选的，所述判断模块31具体用于：

获取基站的流量信息，根据所述流量信息确定所述基站的综合利用率；

根据所述综合利用率确定所述基站是否处于所述闲时时段。

可选的，所述判断模块31具体用于：

判断所述综合利用率是否小于第一预设门限并持续预设时长，若是，则确定所述基站处于所述闲时时段。

可选的，所述判断模块31具体用于：

根据小区下行流量、小区流量容量、平均有数传用户数、小区数传用户数容量确定所述基站的综合利用率。

可选的，所述确定模块32具体用于：

根据小区下行流量信息中承载有数据内容的PRB数量、所述小区下行流量信息中的全部PRB数量，确定所述实时PRB利用率。

可选的，所述关闭模块33具体用于：

确定所述闲置子帧对应的频域、时域；

根据所述频域确定目标功率发射模块，并在处于所述时域时关闭所述目标功率发射模块。

本实施例提供的5G基站节约能耗的装置的具体原理和实现方式均与图2所示的实施例类似，此处不再赘述。

如图5所示，本实施例提供的5G基站节约能耗的设备包括：

存储器51；

处理器52；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器51中，并配置为由所述处理器52执行以实现如上所述的任一种5G基站节约能耗的方法。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，

所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的任一种5G基站节约能耗的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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，执行包括上述各方法实施例的步骤；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：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims

1.一种5G基站节约能耗的方法，其特征在于，包括：

判断是否处于基站的闲时时段；

若是，则确定不携带数据内容的闲置子帧，并关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块；

所述判断是否处于基站的闲时时段包括：

判断所述综合利用率是否小于第一预设门限并持续预设时长，若是，则确定所述基站处于所述闲时时段；

根据所述基站的流量信息确定实时PRB利用率，判断所述实时PRB利用率是否小于第二预设门限；

若是，则调整正常子帧中承载的数据内容所在的PRB，以使所述子帧中承载有数据内容的PRB集中分布，并关闭空闲PRB对应的功率发射模块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述实时PRB利用率大于或等于第二预设门限，则所述方法还包括：

开启已关闭的所述功率发射模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述流量信息确定所述基站的综合利用率，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基站的流量信息确定实时PRB利用率，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块，包括：

确定所述闲置子帧对应的频域、时域；

6.一种5G基站节约能耗的装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断是否处于基站的闲时时段；

若是，则确定模块用于确定不携带数据内容的闲置子帧；

关闭模块，用于关闭所述闲置子帧对应的功率发射模块；及关闭空闲PRB对应的功率发射模块；

其中，所述判断模块，具体用于获取基站的流量信息，根据所述流量信息确定所述基站的综合利用率；判断所述综合利用率是否小于第一预设门限并持续预设时长；若是，则确定所述基站处于所述闲时时段；

所述判断模块还用于，判断实时PRB利用率是否小于第二预设门限；

确定模块，用于根据所述基站的流量信息确定所述实时PRB利用率；

调整模块，用于调整正常子帧中承载的数据内容所在的PRB，以使所述子帧中承载有数据内容的PRB集中分布。

7.一种5G基站节约能耗的设备，其特征在于，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-5任一种所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，

所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-5任一种所述的方法。