CN112512104A - 一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质，包括步骤：将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个所述超级小区分成一个超级小区集合；默认控制开启每个所述超级小区集合内第一个所述超级小区和最后一个所述超级小区上的通信设备；根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。该方案能够根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而大大降低高铁专网基站的耗能。

Description

一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，尤指一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

无线网络，是指无需布线就能实现各种通信设备互联的网络。无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线及射频技术。根据网络覆盖范围的不同，可以将无线网络划分为无线广域网、无线局域网、无线城域网和无线个人局域网等。随着无线通信网络的发展，给人民生活带来了非常大的便利，不仅在城市环境，无线通信网络非常发达，而且在高铁上，大家也能够方便的接入无线通信网络。

在高铁专网沿线，基站设备通常需要持续处于工作状态，但有可能间隔很久才会有一辆火车经过，这样往往会造成巨大的资源浪费，特别是随着NR(5G New Radio，5G新无线接入技术)网络的部署，由于工作的频点更高，以及需要支持更多的传输带宽，导致其功耗相比较LTE(Long Term Evolution，长期演进)可能会翻几倍。基于此，需要一种应用在高铁专网中，能够降低高铁专网基站耗能的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质，能够根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而大大降低高铁专网基站的耗能。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种高铁专网基站节能方法，包括步骤：

将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个所述超级小区分成一个超级小区集合；

默认控制开启每个所述超级小区集合内第一个所述超级小区和最后一个所述超级小区上的通信设备；

根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

高铁专网场景，在进行无线通信网络布网时，为了避免UE(用户设备)在小区间的频繁切换，一般会把多个抱杆组成一个超级小区，并且在该超级小区内，不同抱杆上的通信设备具有相同的物理层小区ID，这样UE在超级小区内运动时，不会涉及到小区间的切换。

基于上述网络结构，通过将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合，默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备，再根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，使得每个超级小区集合内的超级小区不需要全部时刻开启，而是根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而能够大大降低无线通信网络的耗能。

在超级小区集合m中，假设其中的第1个超级小区记为超级小区1，最后1个超级小区记为超级小区n(m)，默认打开超级小区1和超级小区n(m)。当有高铁进入该超级小区集合内时，才需要打开第2～n(m)-1超级小区上的通信设备；当该超级小区集合内列车数量为0时，那么关闭第2～n(m)-1超级小区上的通信设备。

进一步地，所述的根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，具体包括：

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入所述超级小区集合内时，控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备；

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到列车离开所述超级小区集合内时，控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

进一步地，所述的根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，还包括：

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入该超级小区范围内时，进行上行频偏测量；

当频偏测量结果大于预设频率时，判断有列车进入所述超级小区集合内；

当频偏测量结果小于预设频率时，判断列车离开所述超级小区集合内。

由于在铁路沿线，用户设备并不一定是列车上的用户，为了避免其它情况干扰，可以在第一个超级小区或最后一个超级小区识别到有列车进入该超级小区范围时，进行上行频偏测量，当频偏测量结果大于预设频率(在本方案中，选用100赫兹)时，判断有列车进入超级小区集合。

另外，由于在实际操作过程中，一个超级小区集合内可能同时有多辆列车经过，即可能识别出一辆列车离开超级小区集合，但还有列车在超级小区集合内的情况，实际上，这是很普遍的情形，为了使超级小区集合内存在列车时，超级小区集合内的超级小区始终开启，且只有在列车全部离开超级小区集合内时，才会关闭超级小区集合内中间的超级小区，可以采用以下方法：

进一步地，所述的当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入该超级小区范围之前，还包括：

初始化所述超级小区集合内的列车数目A＝0。

进一步地，当判断有列车进入所述超级小区集合时，令所述超级小区集合内的列车数目A＝A+1；

若A＝1，则控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区的范围。

进一步地，当判断列车离开所述超级小区集合时，令所述超级小区集合内的列车数目A＝A-1；

若A＝0，则控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区的范围。

另外，本发明还提供一种高铁专网基站节能系统，包括：

分区模块，将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个所述超级小区分成一个超级小区集合；

第一控制模块，默认控制开启每个所述超级小区集合内第一个所述超级小区和最后一个所述超级小区上的通信设备；

第二控制模块，用于根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

通过分区模块将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合，通过第一控制模块默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备，再根据超级小区集合内是否存在列车，通过第二控制模块控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，使得每个超级小区集合内的超级小区不需要全部时刻开启，而是根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而能够大大降低无线通信网络的耗能。

进一步地，当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入所述超级小区集合内时，所述第二控制模块控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备；

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到列车离开所述超级小区集合内时，所述第二控制模块控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

另外，本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存放运行程序；

处理器，用于执行所述存储器内存放的运行程序，实现上述的高铁专网基站节能方法所述执行的操作。

另外，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述的高铁专网基站节能方法所执行的操作。

根据本发明提供的一种高铁专网基站节能方法、系统、电子设备及存储介质，通过将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合，默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备，再根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，使得每个超级小区集合内的超级小区不需要全部时刻开启，而是根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而能够大大降低无线通信网络的耗能。。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本方案的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一个实施例的整体流程示意图；

图2是本发明另一个实施例的流程示意图；

图3是本发明实施例的超级小区集合划分示意图；

图4是本发明实施例的节能系统结构示意图；

图5是本发明实施例的电子设备结构示意图。

图中标号：1-分区模块；2-第一控制模块；3-第二控制模块；100-存储器；200-处理器；300-通信接口；400-通信总线；500-输入/输出接口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

实施例1

本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种高铁专网基站节能方法，包括步骤：

S1、将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合。

如图3所示，高铁专网场景，在进行无线通信网络布网时，为了避免UE(用户设备)在小区间的频繁切换，一般会把多个抱杆组成一个超级小区，并且在该超级小区内，不同抱杆上的通信设备具有相同的物理层小区ID，这样UE在超级小区内运动时，不会涉及到小区间的切换。本方案通过将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，并将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合。

S2、默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备。

S3、根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备。

具体的，当超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区识别到有列车进入超级小区集合内时，控制开启超级小区集合内其它超级小区上的通信设备；当超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区识别到列车离开超级小区集合内时，控制关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备。

基于上述网络结构，通过将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合，在同一时刻，默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备，再根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，使得每个超级小区集合内的超级小区不需要全部时刻开启，而是根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而能够大大降低无线通信网络的耗能。

在超级小区集合m中，假设其中的第1个超级小区记为超级小区1，最后1个超级小区记为超级小区n(m)，默认打开超级小区1和超级小区n(m)。当有高铁进入该超级小区集合内时，才需要打开第2～n(m)-1超级小区上的通信设备；当该超级小区集合内列车数量为0时，那么关闭第2～n(m)-1超级小区上的通信设备。

实施例2

本发明的一个实施例，如图2所示，在实施例1的基础上，根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，还包括：

S31、当超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区识别到有列车进入该超级小区范围内时，进行上行频偏测量。

S32、当频偏测量结果大于预设频率时，判断有列车进入超级小区集合内。

S33、当频偏测量结果小于预设频率时，判断列车离开超级小区集合内。

由于在铁路沿线，用户设备并不一定是列车上的用户，为了避免其它情况干扰，可以在第一个超级小区或最后一个超级小区识别到有列车进入该超级小区范围时，进行上行频偏测量，当频偏测量结果大于预设频率(在本方案中，选用100赫兹)时，判断有列车进入超级小区集合。

另外，由于在实际操作过程中，一个超级小区集合内可能同时有多辆列车经过，即可能识别出一辆列车离开超级小区集合，但还有列车在超级小区集合内的情况，实际上，这是很普遍的情形，为了使超级小区集合内存在列车时，超级小区集合内的超级小区始终开启，且只有在列车全部离开超级小区集合内时，才会关闭超级小区集合内中间的超级小区，可以采用以下方法：

初始化超级小区集合内的列车数目A＝0；进一步地，当判断有列车进入超级小区集合时，令超级小区集合内的列车数目A＝A+1；若A＝1，则控制开启超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区的范围。

当判断列车离开超级小区集合时，令超级小区集合内的列车数目A＝A-1；若A＝0，则控制关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区的范围。

通过该方法，能够使超级小区集合内存在列车时，超级小区集合内的超级小区始终开启，且只有在列车全部离开超级小区集合内时，才会关闭超级小区集合内中间的超级小区，避免影响正常的无线通信网络。

实施例3

本发明的一个实施例，如图4所示，本发明还提供一种高铁专网基站节能系统，包括分区模块1、第一控制模块2和第二控制模块3。

分区模块1将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合；第一控制模块2默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备；第二控制模块3用于根据超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备。

具体的，当超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区识别到有列车进入超级小区集合内时，第二控制模块控制开启超级小区集合内其它超级小区上的通信设备；当超级小区集合内的第一个超级小区或最后一个超级小区识别到列车离开超级小区集合内时，第二控制模块控制关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备。

如图3所示，高铁专网场景，在进行无线通信网络布网时，为了避免UE(用户设备)在小区间的频繁切换，一般会把多个抱杆组成一个超级小区，并且在该超级小区内，不同抱杆上的通信设备具有相同的物理层小区ID，这样UE在超级小区内运动时，不会涉及到小区间的切换。本方案通过将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，并将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合。

具体的，在超级小区集合m中，假设其中的第1个超级小区记为超级小区1，最后1个超级小区记为超级小区n(m)，默认打开超级小区1和超级小区n(m)。当有高铁进入该超级小区集合内时，才需要打开第2～n(m)-1超级小区上的通信设备；当该超级小区集合内列车数量为0时，那么关闭第2～n(m)-1超级小区上的通信设备。

通过分区模块将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个超级小区分成一个超级小区集合，在同一时刻，通过第一控制模块默认控制开启每个超级小区集合内第一个超级小区和最后一个超级小区上的通信设备，再根据超级小区集合内是否存在列车，通过第二控制模块控制开启或关闭超级小区集合内其它超级小区上的通信设备，使得每个超级小区集合内的超级小区不需要全部时刻开启，而是根据火车的运行情况，动态配置基站的打开与关闭，从而能够大大降低无线通信网络的耗能。

实施例4

另外，如图5所示，本发明还提供一种电子设备，包括存储器100和处理器200，存储器100用于存放运行程序，处理器200用于执行存储器内存放的运行程序，实现实施例1-2任一所述的高铁专网基站节能方法执行的操作。

具体的，电子设备还可以包括通信接口300、通信总线400和输入/输出接口500，其中，处理器200、存储器100、输入/输出接口500和通信接口300通过通信总线400完成相互间的通信。

通信总线400是连接所描述的元素的电路并且在这些元素之间实现传输。例如，处理器200通过通信总线400从其它元素接收到命令，解密接收到的命令，根据解密的命令执行计算或数据处理。存储器100可以包括程序模块，例如内核(kernel)，中间件(middleware)，应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)和应用。该程序模块可以是有软件、固件或硬件、或其中的至少两种组成。输入/输出接口500转发用户通过输入输出设备(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。通信接口300将该电子设备与其它网络设备、用户设备、网络进行连接。例如，通信接口300可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其它的网络设备或用户设备。无线通信可以包括以下至少一种：无线保真(WiFi)，蓝牙(BT)，近距离无线通信技术(NFC)，全球卫星定位系统(GPS)和蜂窝通信等等。有线通信可以包括以下至少一种：通用串行总线(USB)，高清晰度多媒体接口(HDMI)，异步传输标准接口(RS-232)等等。网络可以是电信网络和通信网络。通信网络可以为计算机网络、因特网、物联网、电话网络。电子设备可以通过通信接口300连接网络，电子设备和其它网络设备通信所用的协议可以被应用、应用程序编程接口(API)、中间件、内核和通信接口至少一个支持。

实施例5

另外，本发明还提供一种存储介质，存储介质中存储有至少一条指令，指令由处理器加载并执行以实现实施例1-2任一所述的高铁专网基站节能方法所执行的操作。例如，计算机可读存储介质可以是只读内存(ROM)、随机存取存储器(RAM)、只读光盘(CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高铁专网基站节能方法，其特征在于，包括步骤：

将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个所述超级小区分成一个超级小区集合；

默认控制开启每个所述超级小区集合内第一个所述超级小区和最后一个所述超级小区上的通信设备；

根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

2.根据权利要求1所述的一种高铁专网基站节能方法，其特征在于，所述的根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，具体包括：

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入所述超级小区集合内时，控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备；

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到列车离开所述超级小区集合内时，控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

3.根据权利要求2所述的一种高铁专网基站节能方法，其特征在于，所述的根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，还包括：

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入该超级小区范围内时，进行上行频偏测量；

当频偏测量结果大于预设频率时，判断有列车进入所述超级小区集合内；

当频偏测量结果小于预设频率时，判断列车离开所述超级小区集合内。

4.根据权利要求3所述的一种高铁专网基站节能方法，其特征在于，所述的当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入该超级小区范围之前，还包括：

初始化所述超级小区集合内的列车数目A＝0。

5.根据权利要求4所述的一种高铁专网基站节能方法，其特征在于：

当判断有列车进入所述超级小区集合时，令所述超级小区集合内的列车数目A＝A+1；

若A＝1，则控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区的范围。

6.根据权利要求5所述的一种高铁专网基站节能方法，其特征在于：

当判断列车离开所述超级小区集合时，令所述超级小区集合内的列车数目A＝A-1；

若A＝0，则控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备，否则，继续识别是否有列车进入所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区的范围。

7.一种高铁专网基站节能系统，其特征在于，包括：

分区模块，将连续布置的若干个抱杆分成一个超级小区，将连续的若干个所述超级小区分成一个超级小区集合；

第一控制模块，默认控制开启每个所述超级小区集合内第一个所述超级小区和最后一个所述超级小区上的通信设备；

第二控制模块，用于根据所述超级小区集合内是否存在列车，控制开启或关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

8.根据权利要求7所述的一种高铁专网基站节能系统，其特征在于：

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到有列车进入所述超级小区集合内时，所述第二控制模块控制开启所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备；

当所述超级小区集合内的第一个所述超级小区或最后一个所述超级小区识别到列车离开所述超级小区集合内时，所述第二控制模块控制关闭所述超级小区集合内其它所述超级小区上的通信设备。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存放运行程序；

处理器，用于执行所述存储器内存放的运行程序，实现如权利要求1至权利要求6任一项所述的高铁专网基站节能方法所述执行的操作。

10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求6任一项所述的高铁专网基站节能方法所执行的操作。

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