CN114268972B - 一种通过4g/5g共覆盖的5g基站节能实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法，该方法包括，步骤1：确认4G/5G共覆盖对应关系；步骤2：性能指标获取，通过北向接口获取4G/5G基站性能指标；步骤3：操作动作判断；步骤4：操作执行，过南向接口，对基站进行操作，执行对应的操作动作，同时需要对动作执行成功与否进行识别，并把结果写入状态表；步骤5：操作状态维护。本发明能够通过北向接口采集4G/5G的性能指标，分析每对共覆盖的4G/5G小区空口资源使用情况，最终评估出5G小区进入或者离开深度休眠态，减少了G网络的能耗，最大化利用了络资源。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域中的节能技术，尤其涉及一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法。
背景技术
5G初期是通过NSA(非独立组网)过度，目前商用网络基本都是采用Option3x架构，控制面是用来发送管理、调度资源所需信令的通道。用户面是发送用户具体数据的通道，用户面和控制面是分离的。
非独立组网要比独立组网复杂。非独立组网(NSA：Non-Standalone)的特点是手机想要连上5G信号，首先得上4G，然后通过4G连接到5G。2020年前商用的5G手机，大都是以仅支持NSA为主。目前的5G手机以SA为主，当然也支持NSA
NSA组网，信令面承载在LTE。UE上的网络标识是否显示为5G，也是由锚点控制。在一些5G用户很少，甚至基本上无5G用户的小区，可以使5G小区进入深度休眠态来节省耗电。即使关闭5G小区，描点小区也可以通过下发upperLayerIndication参数使UE显示5G图标，此时用户是无法享用5G网络的，但是对用户来说基本是无感的。
根据运营商的测试结果，5G单站功耗约为4G单站的2.5～3.5倍。当前5G基站100％业务负荷的功率约3700W，4G基站满载功率约1500W。为什么5G比4G耗电量高，其实这主要是因为5G使用的无线宽带更大，而且5G基站还以64T64R为主。其中AAU功耗增加是5G基站功耗增加的主要原因；BBU功耗与所插板件相关，受业务负荷影响不大，S111配置下功耗在293W～330W之间。AAU功耗与业务负荷相关：100％业务负荷下功耗在1127W～1175W之间；空载平均功耗在663W。另外，5G基站的覆盖范围能力远远不如4G基站，这也就意味着5G网络所需的基站数量要比4G基站多很多。
目前通信基站侧主流节电技术包括：通道关断休眠、载波关断休眠、符号关断休眠等3 种技术。
1)关断：当某小区负载很轻时，允许关闭本小区的部分发射通道，以节省功耗，当检测到业务负载增加后，退出智能关断休眠模式，恢复原有的通道发射状态。
2)关断：当小区在异频同覆盖场景下，把同覆盖的异频小区分为“基础小区”和“容量小区”，整个小区的负荷小于设定的门限时，eNodeB进入载频智能关断休眠模式，禁止新用户接入和切换入“容量小区”，同时把小区上的所有用户切换到异频同覆盖的“基础小区”，待没有用户后，休眠小区载频。
3)关断：在无有效数据发射时刻，关闭功放，达到节能目的。开启智能符号关断功能后，调度器根据业务繁忙程度，通过业务数据量预测，主动将下行数据调度到指定的符号上，在剩余的无有效信息传输的符号时间，关闭功放电源。
传统节电方案存在以下3点缺陷：
1)不佳：符号关断、射频通道关断节电效果不佳；
2)段固定：每天0～6点固定启动深度休眠功能，将基础功耗从600瓦降低至200瓦，方法粗暴；
3)智能：厂家设备只提供深度休眠功能，需人工判断何时打开基站，进行手动唤醒；
厂家提供基础节电功能包-深度休眠(本质就是闭塞扇区)。目前的设置是每天0点到6 点，后台启动深度休眠功能，将基础功耗(无用户功耗)从600瓦降低至200瓦。此方法的缺点是，深度休眠功能是为了随时醒来做准备，如果固定时间段不工作，还不如直接断电更节能(基础功耗从200瓦到0瓦)。未来随着用户数增多，城区部分区域每天固定0点到6点关闭5G是不可行的，同样，对于城乡结合部的5G基站，白天不启动深度休眠也是不可行的。
深度休眠功能必须和一个随时唤醒的功能相结合，才能发挥最大作用，但是在什么条件下醒来，需要根据历史数据和实时数据来判断，最终找到节能和用户体验之间的一个平衡点。
性能指标获取是个小区的性能指标都存储在性能指标服务器，节电平台通过北向接口获取性能指标。
小区操作是节电平台通过南向接口把操作命令发给网管，由网管对5G小区进行操作。
目前处于5G网络的建设初期，5G用户数很少，5G网络基本处于轻载，部分区域甚至长时间处于空载。在5G基站处于轻载的情况下，完全可以通过使5G小区进入休眠态，节省电能消耗。
NSA组网下，4G基站是锚点站，如需享受5G服务，必须通过4G基站接入5G。空闲态5G用户无法感知到5G网络的存在，4G锚点站下发系统消息来告知5G终端此区域是否存在5G网络覆盖。而且可以设置为只要在4G锚点站覆盖范围内，即使5G基站处于休眠状态，5G用户的手机还是可以显示5G图标，虽然此时无法享用5G服务。
在4G/5G共覆盖的区域，4G网络负载不高，5G网络轻载，此时可使5G基站处于休眠态，
对用户基本是无感的，手机上依然显示的是5G图标，在无线资源充足时，现有的业务模式4G/5G网上冲浪基本无区别。
发明内容
本发明目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法，该方法能够通过北向接口采集4G/5G的性能指标，分析每对共覆盖的4G/5G小区空口资源使用情况，最终评估出5G小区进入或者离开深度休眠态，减少了G网络的能耗，最大化利用了络资源
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：确认4G/5G共覆盖对应关系；
步骤2：性能指标获取，通过北向接口获取4G/5G基站性能指标；
步骤3：操作动作判断；
步骤4：操作执行，过南向接口，对基站进行操作，执行对应的操作动作。同时需要对动作执行成功与否进行识别，并把结果写入状态表；
步骤5：操作状态维护。
有益效果：
1、本发明能够通过北向接口采集4G/5G的性能指标，分析每对共覆盖的4G/5G小区空口资源使用情况，最终评估出5G小区进入或者离开深度休眠态，减少了G网络的能耗，最大化利用了络资源。
2、本发明网络安全，减少对现网的冲击，每个周期对操作小区进行流控。同时控制已经处于休眠态小区的总数，避免休眠态多小区，导致用户投诉。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的系统整体运行关系图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明创造作进一步地详细说明。
如图1-2所示，本发明提供了一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法，该方法包括如下步骤：
第一步：确认4G/5G共覆盖对应关系。
4G基站与5G基站基本都是共站建设，共站4G/5G站点覆盖范围基本一致。每个4G站常规配置3个小区，每个5G站常规配置也是3个小区。如共站的4G/5G小区共用同一个天线，可以认为覆盖一致。如果天线方向角偏差±30度以内，也可以认为覆盖一致。覆盖一致的1对4G/5G小区存在共覆盖的对应关系。
第二步：性能指标获取，过北向接口获取4G/5G基站性能指标。
第三步：操作动作判断。
采集信息进入流程判断，输出操作动作(进入休眠、离开休眠、保持)。详细操作动作判断流程如图1所示，R/T/I是判断过程中涉及到的3个关键参数，I表示5G用户数门限，T表示由激活态进入去激活态延迟计数器，T＝0时才能由激活态进入去激活态，R表示由去激活态进入激活态延迟计数器，R＝0时才能由去激活态进入激活态。R/T的主要作用是防止频繁互操作。M_1判断是否由去激活态进入激活态的一个条件，M_2判断是否由激活态进入去激活态的一个条件，N_1判断是否由去激活态进入激活态的一个条件，N_2判断是否由激活态进入去激活态的一个条件。
第四步：操作执行
通过南向接口，对基站进行操作，执行对应的操作动作。同时需要对动作执行成功与否进行识别，并把结果写入状态表。5G小区处于休眠态，本次分析结果是进入休眠态，本次的操作动作是无，因为目前已经处于休眠态。5G小区处于唤醒态，本次分析结果是唤醒，本次的操作动作是无，因为目前已经处于唤醒态。其他情况的操作动作是休眠或者唤醒，该周期为操作周期，其他周期为非操作周期。
第五步：操作状态维护
当前5G小区所处状态需要维护起来，因为可能会出现状态不一致，如发现不一致，需要及时进行专题矫正。
5G网络多方人员同时在维护，可能出现节电平台使5G小区进入休眠，但是其他用户手动唤醒，此时会出现5G小区实际状态与节电平台维护的小区状态不一致，需要进行状态校正。通过南向接口向5G小区发送命令查询小区状态是最简单有效的，但是该方案会增加南向接口的负荷，对现网的影响较大。
如5G小区处于休眠态，可用PRB数肯定为零，反之可用PRB数肯定大于零。详细判断流程如图1所示：
第六步：循环以上步骤 15分钟是LTE最小的性能指标采集周期，平台以15分钟为1个周期，每个周期循环执行第一步～第五步。
第七步：结果呈现
参与节电小区数，当前正在深度休眠态小区数呈现；每个小区每天节电时长，整体节电时长等呈现；平台运行状态，主要是各种告警的呈现。
本发明的主要核心内容包括5G小区进入/离开深度休眠态算法实现、对5G商用网络安全预防机制实现、5G小区状态维护/校正、性能指标提取分析实现等。
本发明网络安全，减少对现网的冲击，每个周期对操作小区进行流控。同时控制已经处于休眠态小区的总数，避免休眠态多小区，导致用户投诉。
平台运行状态监控，北向接口、南向接口、核心程序运行状态监控，操作时延高告警、状态不一致告警、闭塞比例告警等。
Claims (1)
1.一种通过4G/5G共覆盖的5G基站节能实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：确认4G/5G共覆盖对应关系，4G基站与5G基站基本都是共站建设，共站4G/5G站点覆盖范围基本一致，每个4G站常规配置3个小区，每个5G站常规配置也是3个小区，即共站的4G/5G小区共用同一个天线，认为覆盖一致，如果天线方向角偏差±30度以内，认为覆盖一致，覆盖一致的1对4G/5G小区存在共覆盖的对应关系；
步骤2：性能指标获取，通过北向接口获取4G/5G基站性能指标；
步骤3：操作动作判断，采集信息进入流程判断，输出操作动作即进入休眠、离开休眠、保持；
步骤4：操作执行，过南向接口，对基站进行操作，执行对应的操作动作，同时需要对动作执行成功与否进行识别，并把结果写入状态表；
步骤5：操作状态维护，在5G小区处于休眠态，可用PRB数肯定为零，反之可用PRB数肯定大于零。
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