CN115039451A - 通信网络中的网络节点和在其中执行的方法 - Google Patents

Abstract

本文的实施例公开了例如一种由通信网络中的网络节点(12)执行的用于处理操作的方法，其中，该网络节点包括至少一个供电单元和用于向该网络节点供电的一个或多个附加电源单元。网络节点(12)获得来自计算模型的输出；以及基于所获得的输出，设置来自该至少一个供电单元的输出电压。

Description

通信网络中的网络节点和在其中执行的方法

技术领域

本文的实施例涉及网络节点以及在其中执行的与该网络节点的操作有关的方法。此外，本文还提供了一种计算机程序产品和计算机可读存储介质。特别地，本文的实施例涉及处理通信网络中的网络节点的操作，例如在操作期间选择和控制电压等。

背景技术

在典型的通信网络中，UE(也被称为无线通信设备、移动站、站(STA)和/或无线设备)例如经由无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。RAN覆盖被划分成服务区域或小区区域的地理区域，其中每个服务区域或小区区域由无线电网络节点(例如接入节点，如Wi-Fi接入点或无线电基站(RBS))服务，该无线电网络节点在一些无线电接入技术(RAT)中也可以被称为例如NodeB、演进型NodeB(eNodeB)和gNodeB(gNB)。服务区域或小区区域是由无线电网络节点提供无线电覆盖的地理区域。无线电网络节点在射频上工作以通过空中接口与接入节点范围内的无线设备通信。无线电网络节点通过下行链路(DL)与无线设备通信，而无线设备通过上行链路(UL)与接入节点通信。无线电网络节点可以是包括远程无线电单元和单独基带单元的分布式节点。

通用移动电信系统(UMTS)是第三代电信网络，其从第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)发展而来。UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)基本上是使用宽带码分多址(WCDMA)和/或高速分组接入(HSPA)与用户设备通信的RAN。在被称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的论坛中，电信供应商提出并同意专门用于当前和未来世代网络以及UTRAN的标准，并且研究增强的数据速率和无线电容量。在一些RAN中(例如，如在UMTS中)，多个无线电网络节点可以例如通过陆地线路或微波连接到控制器节点(例如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC))，该控制器节点监督和协调与其连接的多个无线电网络节点的各种活动。RNC通常被连接到一个或多个核心网络。

演进型分组系统(EPS)的规范已在第三代合作伙伴计划(3GPP)内完成，并且这项工作在即将到来的3GPP版本(例如4G和5G网络)中继续进行。EPS包括演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)(也被称为长期演进(LTE)无线电接入网络)和演进型分组核心(EPC)(也被称为系统架构演进(SAE)核心网络)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术，其中无线电网络节点被直接连接到EPC核心网络。因此，EPS的无线电接入网络(RAN)具有基本上“平坦的”架构，其包括被直接连接到一个或多个核心网络的无线电网络节点。

随着新兴的5G技术(也被称为新无线电(NR))的出现，使用非常多的发射和接收天线单元非常令人感兴趣，因为它可以利用波束成形，例如发射侧和接收侧波束成形。发射侧波束成形意味着发射机可以在选定的一个或多个方向上放大发射的信号，同时抑制其他方向上的所发射的信号。类似地，在接收侧，接收机可以放大来自选定的一个或多个方向的信号，同时抑制来自其他方向的无用信号。

波束成形允许信号对于个体连接更强大。在发射侧，这可以通过在所需方向上集中发射的功率来实现，而在接收侧，这可以通过在所需方向上增大的接收机灵敏度来实现。这种波束成形增强了连接的吞吐量和覆盖。它还允许减少来自无用信号的干扰，从而在时频网格中使用相同资源通过多个个体连接来实现多个同时传输，即所谓的多用户多输入多输出(MIMO)。

网络运营商需要改进包括资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX)的总拥有成本(TCO)。重要的挑战和优先事项之一是提高整个站点并且特别是网络节点(例如诸如基站之类的无线电网络节点)的网络运营效率。

为了能够添加和扩展具有一个或多个5G无线电单元的网络节点，运营商需要考虑总功耗并且能够同时降低每个网络节点的总功耗。在其他情况下，当向现有的GSM、WCDMA和LTE网络仅添加5G无线电单元时，总功耗将增大。因此，需要减小功率需求。

网络节点(例如无线电网络节点)的当前部署并且同样在其他领域(例如计算机服务器等)的一个缺点在于电力架构本身是静态的。从交流电(AC)输入到输出单元(例如远程无线电单元输出)的总端到端(e2e)功耗需要在能效方面进行相关和控制，并且需要更加动态。

网络节点的当前部署的另一个问题是使用电池(例如阀控式铅酸(VRLA)电池)，这些电池当今被用作网络节点(例如GSM、WCDMA和LTE中的无线电网络节点)的备用电池。VRLA电池特性不能实现配电系统电压的有效运行，主要是因为VRLA电池需要被设置为阈值(例如-54.5伏直流电(VDC))才能保持电池寿命。

当网络节点的运营商想要添加附加特性(例如添加5G无线电)时，运营商需要升级网络节点的架构、电源电缆和/或AC输入熔断器以能够支持新添加的5G无线电。但是，网络节点的当前基础设施中没有足够的电力针对诸如5G无线电之类的特性馈电，参见图1，其示出了旧站点的结构。

由网络节点运营商使用的其他部署是针对系统电压使用直流/直流(DC/DC)增压器以增大配电电压并且获得效率。但是这种方法通过在现场添加功率单元从而降低网络节点的可靠性，以及还通过添加增压器引入单点故障(图2)，带来额外的成本和降低网络节点的总平均故障间隔时间(MTBF)的代价。

发明内容

本文的实施例的一个目标是提供一种改进通信网络中的网络节点的操作的机制。

根据一个方面，通过提供一种由通信网络中的网络节点执行的用于处理所述网络节点的操作的方法来实现该目标。所述网络节点包括至少一个供电单元和用于向所述网络节点供电的一个或多个附加电源单元。所述网络节点：获得来自计算模型的输出；以及基于所获得的输出，设置来自所述至少一个供电单元的输出电压。

根据又一个方面，通过提供一种在通信网络中的网络节点以用于处理所述网络节点的操作来实现该目标。所述网络节点包括至少一个供电单元和用于向所述网络节点供电的一个或多个附加电源单元。所述网络节点被配置为：获得来自计算模型的输出；以及基于所获得的输出，设置来自所述至少一个供电单元的输出电压。

此外，本文提供了一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当在至少一个处理器上被执行时使得所述至少一个处理器执行由所述网络节点执行的任何上述方法。此外，本文提供了一种计算机可读存储介质，其上存储包括指令的计算机程序产品，所述指令当在至少一个处理器上被执行时使得所述至少一个处理器执行由所述网络节点执行的根据任何上述方法所述的方法。

本文公开了一种网络节点，其用于通过基于来自计算模型的输出而设置输出电压来改进和提高总运营效率。这能够通过提前控制例如去激活VRLA电池，将系统电压增加到例如-57.5VDC。通过使用计算模型(例如机器学习(ML)模型)以预测何时发生断电(例如电网故障)，VRLA电池能够被及时连接(在被需要之前)。还可以测量供电单元(PSU)AC输入电压以检测断电并且重新连接VRLA电池。

如果电网稳定并且VRLA电池仅在备用模式下使用，则所述方法可以适用于例如西方国家的运营商。通过针对无线电和电力进行初始调谐，所述方法可以作为服务被发起。该功能可以仅需要软件(SW)更改并且不需要添加硬件(HW)单元。输出电压从-54.5到-57.5VDC而实现的能量分配节省相当于节省5A＝10％的改进或节省8A＝4.6％的改进。在本文的实施例中，不需要添加可能增加故障率的DC/DC增压器。因此，本文的实施例改进了通信网络中的网络节点的操作。

附图说明

现在将结合附图更详细地描述实施例，这些附图是：

图1是示出根据现有技术的网络节点的示意性概览图；

图2是示出根据现有技术的网络节点的示意性概览图；

图3是示出根据本文的实施例的通信网络的示意性概览图；

图4是根据本文的实施例的组合信令方案和流程图；

图5是根据本文的实施例的组合信令方案和流程图；

图6是示出根据本文的实施例的网络节点的框图；

图7是根据本文的实施例的信令方案；

图8是根据本文的实施例的信令方案；

图9是示出根据本文的实施例的由网络节点执行的方法的示意性流程图；

图10是示出根据本文的实施例的网络节点的框图；

图11示意性地示出了经由中间网络被连接到主机计算机的电信网络；

图12是主机计算机在部分无线连接上经由基站与用户设备通信的一般框图；以及

图13-16是示出在包括主机计算机、基站和用户设备的通信系统中实现的方法的流程图。

具体实施方式

本文的实施例可以被描述为与在3GPP NR无线电技术(3GPP TS38.300V15.2.0(2018年6月))的上下文内的网络节点相关，例如使用gNB作为无线电网络节点。应当理解，本文描述的问题和解决方案同样适用于实现其他接入技术和标准的无线接入网络和网络节点。NR被用作实施例适用的示例技术，并且因此在描述中使用NR对于理解问题和解决该问题的解决方案特别有用。特别地，实施例还适用于3GPP LTE或3GPP LTE和NR集成(也被表示为非独立NR)。

本文的实施例通常涉及通信网络。图3是示出通信网络1的示意性概览图。通信网络1包括例如一个或多个RAN和一个或多个CN。通信网络1可以使用一种或多种不同的技术，例如Wi-Fi、长期演进(LTE)、高级LTE、第五代(5G)、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强型数据速率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波访问互操作性(WiMax)或超移动宽带(UMB)，仅举几种可能的实现。本文的实施例涉及5G系统中特别感兴趣的最新技术趋势，但是，实施例还适用于现有通信系统的进一步开发，例如WCDMA和LTE。

在通信网络1中，无线设备(例如UE 10，如移动站、非接入点(非AP)站(STA)、STA、用户设备和/或无线终端)经由一个或多个接入网络(AN)(例如RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。本领域技术人员应当理解，“UE”是非限制性术语，其指任何终端、无线通信终端、用户设备、机器型通信(MTC)设备、设备对设备(D2D)终端、IoT可操作设备或节点，例如智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继器、移动平板电脑或者甚至能够使用无线电通信与在由网络节点服务的区域内的网络节点通信的小型基站。

通信网络1包括网络节点12，网络节点12例如在无线电接入技术(RAT)(例如NR、LTE、Wi-Fi、WiMAX等)的地理区域(服务区域11)上提供无线电覆盖。网络节点12可以是发送和接收点、计算服务器、数据库、与其他服务器通信的服务器、服务器场中的服务器、基站，例如诸如卫星之类的网络节点、无线局域网(WLAN)接入点或接入点站(AP STA)、接入节点、接入控制器、无线电基站，例如NodeB、演进型节点B(eNB、eNodeB)、gNodeB(gNB)、基站收发台、基带单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传输装置、独立接入点或任何其他网络单元或节点，具体取决于例如所使用的无线电接入技术和术语。替代地或附加地，网络节点12可以是控制器节点或分组处理节点等。网络节点12可以被称为服务网络节点，其中服务区域11可以被称为服务小区或主小区，而服务网络节点以去往UE 10的DL传输和来自UE10的UL传输的形式与UE 10通信。网络节点12可以是包括基带单元和一个或多个远程无线电单元的分布式节点。

应当注意，服务区域可以被表示为小区、波束、波束组等以限定无线电覆盖区域。

根据本文的实施例，当被部署在例如当前网络节点上时，网络节点12的无线电单元可能增加网络节点12上的总功耗。为了获得网络节点12中的能效改进，需要减小配电基础设施中的功率损耗，尤其是电流，因为P＝R*I²，其中P是功率，R是电阻，以及I是电流。

网络节点12包括例如被连接到电网的至少一个供电单元(PSU)，以及用于向网络节点12供电的一个或多个附加电源单元(PU)(例如，可移动电力存储装置/能量存储装置)。附加电源单元可以包括VRLA电池，例如上述VRLA电池。VRLA电池的操作电压在-57.5VDC与-40.0VDC之间，其中VRLA电池的标称电压为-54.5VDC。VRLA电池在-57.5VDC只能承受8小时连续操作，否则VRLA电池将退化并且影响电池寿命。

根据本文的实施例，网络节点12获得来自诸如机器学习(ML)模型之类的计算模型的输出，以及基于所获得的输出，设置来自至少一个供电单元的输出电压(即，设置操作电压)。也就是说，根据计算模型的输出，网络节点12可以将一个或多个PSU的操作电压例如设置为-57.5VDC，因为PSU的输入电压指示例如不会对电网造成干扰。因此，计算模型能够提供一个或多个供电单元的自动动态控制，以及能够通过引入活动PSU的自动动态控制来提高网络效率。附加地，网络节点12可以还使用来自计算模型的输出作为网络节点12的控制逻辑的中心分量，通过例如激活电池切换器(例如电池熔断单元(BFU))来激活或不激活附加PU。例如，控制可以是使得当将系统电压增加到-57.5VDC时，附加PU(例如VRLA电池)被断开，参见图6。

本文的实施例是基于对在电网或AC电压上“没有”干扰或断电的概率(即，向一个或多个PSU供电的可靠性)的两个输入参数的控制，以设置输出电压并且确定是否断开附加PU。因此，这两个参数可以是PSU电压交流电(VAC)的ML感测和断电的ML预测模型。如果由来自计算模型的输出所指示的断电的概率高(即，高于设置的阈值，例如25％的可能性)，则附加PU立即被重新连接。

图4是示出本文的实施例的示意性组合信令方案和流程图。

动作401。网络节点12或任何网络节点收集数据，该数据被表示为要被馈送到计算模型的先前数据。先前数据可以包括向一个或多个PSU馈电的操作状态。

动作402。网络节点12然后可以将所收集的先前数据发送到训练计算模型的另一个网络节点或服务器。

动作403。另一个网络节点13然后可以使用所收集的先前数据来训练计算模型。

动作404。网络节点12还可以收集指示特定操作状态的当前数据。例如，当前数据可以包括诸如VAC之类的PSU输入电压和/或来自断电的ML预测模型的输出。

动作405。网络节点12可以将所收集的当前数据发送到另一个网络节点13。

动作406。另一个网络节点13然后可以使用所接收的收集数据作为计算模型的输入来执行计算模型。从计算模型生成输出。例如，输出可以指示向一个或多个PSU馈电的操作状态。

动作407。另一个网络节点13然后可以将输出发送到网络节点12。

动作408。网络节点12然后基于所接收的输出，设置一个或多个活动PSU的输出电压。例如，输出指示向一个或多个PSU的稳定馈电，并且因此网络节点12可以将输出电压设置为更高的电压，因为可以不使用或不激活附加PU。

图5是示出本文的实施例的示意性组合信令方案和流程图。

动作501。网络节点12或任何网络节点可以获得或收集要被馈送到计算模型的数据。该数据可以包括向一个或多个PSU馈电的操作状态。

动作502。网络节点12然后可以将所收集的数据发送到训练计算模型的另一个网络节点或服务器。应当注意，可以从包括或不包括网络节点12的一个或多个网络节点中取得或获得数据。

动作503。另一个网络节点13然后可以使用所收集的数据来训练计算模型。

动作504。另一个网络节点13然后可以将训练后的计算模型或其一部分发送到网络节点12。

动作505。网络节点12然后可以使用当前数据作为计算模型的输入来执行或运行计算模型。例如，当前数据可以包括诸如VAC之类的PSU输入电压和/或来自断电的ML预测模型的输出。从计算模型生成输出。例如，输出可以指示向一个或多个PSU馈电的操作状态，例如是否为稳定操作状态。

动作506。网络节点12然后可以基于输出，例如在稳定操作状态的情况下断开诸如电池之类的附加PU。

动作507。网络节点12然后可以基于输出，增大一个或多个PSU的输出电压，即增大操作电压。

动作508。附加地，网络节点12然后可以根据计算模型的附加执行并且可以基于附加输出来连接附加电源单元。应当注意，网络节点的当前电力架构还包含电源滤波器单元(PFU)，PFU是在操作期间收集或获得电荷的单元，以使得PFU可以充当中间备用单元并且可以在附加电源单元的连接期间被使用，因为PFU正在向无线电单元供电，直到附加PU被连接为止。

动作509。网络节点12还可以基于附加输出，降低电压以避免损坏附加电源单元。因此，网络节点12可以将一个或多个PSU的输出电压设置为不同的级别，例如减小输出电压。例如，输出指示一个或多个PSU的断电，并且因此网络节点12可以将输出电压设置为更低的电压，因为可以使用或激活附加PU。

如上所述，网络节点的当前电力架构还可以包含PFU，PFU在输出电压的切换间隔之间充当中间备用单元，因此，在非激活电池之间的间隔期间存储电力。所存储的电压取决于针对充当滤波器的网络节点12而安装的无线电单元的数量。此外，在网络节点的电力架构中，PSU还可以包括保持器(hold up)，其还可以被用作充当容性存储装置的中间备用单元。

计算模型可以向本地控制器(例如本地处理器)建议适配来自计算模型的建议变化，并且生成结合不同的训练集(包括云)的观察。

计算模型的输入可以是以下中的一项或多项：

馈电相关数据，例如PSU AC电压干扰时间跟踪(半周期为10毫秒(ms))，其从PSU被连续观察，并且可能产生故障概率数，例如进行的小于10ms的所有测量被视为进行预测的计算模型中的干扰并且被量化。

“不”断电的概率，网络节点12可以使用该信息作为输入以控制电压设置。注意：例如西方国家的典型运营商“不”断电的概率几乎为99.99％。

因此，计算模型可以在该方法中被用于预测网络节点12的操作状态、AC电压干扰断电和故障断电的操作状态，并且使操作状态基于概率计算。

在某些情况下，计算模型可能建议针对关键事件重新连接附加电源单元，例如其中附加电源单元是密封铅酸(SLA)电池。这些情况例如是：

-基于SLA的连接，其中重要客户在该小区中。

-基于事件的电池连接。

-在高业务需求(例如高于阈值)的情况下，采用具有备用电池的连接以减小断开电池的风险。

-在关键的机器型通信(MTC)中，附加电源单元可以被连接以提高可靠性。

-基于策略的连接。

-或者，在进行电池自测试时。

图6示出了描绘例如网络节点12中的基带单元经由60米(m)电缆被连接到远程无线电单元的装置的框图。网络节点12可以包括多个PSU以及例如经由BFU被连接到PDU的VRLA。诸如ML之类的计算模型在当前运行数据上感测VAC下降趋势和/或干扰趋势。ML控件被用于预测电池的使用频率。ML控件可以调整电压Vadj。该装置还可以在稳定的操作电压(电压被设置为-57.5VDC)时断开电池(例如BFU被断开)，以及在非稳定的操作状态(将输出电压设置为例如54.5VDC)时连接电池。

在断电频繁并且通常遵循季节模式的地理区域中，提前很好地预测断电更简单。但是，在断电非常罕见的区域中，需要在长得多的时间标度上进行训练，以捕获恰好在断电之前或在使用电池时来自PSU的读数的模式。

附加地，来自该区域(城镇或地方)中的小区的观察和上下文信息可以被用作输入以决定电池是否应当被连接。

图7中的序列图包含了描绘ML组件的训练过程的所有活动参与者网络节点。输入是来自PSU的具有时间戳的历史电压读数、站点是使用电池还是来自电池的AC供电来运行的信号、以及来自云中的全局控制器(其在每个时间戳发送来自相邻站点的观察)的附加输入，例如PSU、电池、重要客户或事件信息。PSU可以将PSU的聚合周期性电压读数发送到全局控制器，而电池可以将周期性开/关信号发送到全局控制器。

如图7所示，一旦使用构成断电的在统计上显著的数量的训练样本来完成训练过程，本地控制器/基带便可以基于来自ML组件的断电预测来动态地连接和断开电池(参见图8)。断电概率和上下文确定了本地控制器是信令发送电池“连接”还是“断开”信号。具有反馈循环的ML组件可以在每批数据样本之后(并且特别是在断电之后)重新训练。

由于全局控制器的存在，站点可以彼此共享它们的模式。例如，相邻站点中的电压波动可能表示区域中的潜在问题。类似地，全局控制器可以在人工专家输入的帮助下显式发出信令，以便由于区域中的重要事件或高度关键的服务使用率而保持电池连接。

PSU AC＝输入电压感测，用于半正弦周期以重新连接电池

BFU＝在断电概率非常低时连接和断开

PSU＝当电池断开时＝>将系统电压从-54.5VDC增大到-57.5VDC

云：可以被用于训练数据集

计算模型可以包括以下动作：

1.计算模型可以计算没有断电(即，稳定的电网)的概率。

2.计算模型还可以在网络节点的输入端处继续观察和跟踪AC电压。

3.计算模型还可以通过观察PSU AC电压干扰来计算半正弦波断开，例如10ms。

4.计算模型还可以计算以“没有”电力干扰概率和断电概率。

5.基于电力干扰概率和/或断电概率以及AC电压跟踪输入，自动连接和重新连接电池。

6.计算模型还可以在云网络中产生BFU和PSU电压的干扰和控制的分布式训练集。

7.计算模型还可以在“优先级”条件下自动连接电池，即，条件可以是基于以下中的一项或多项：

a)基于SLA的连接(该小区中的重要客户)。

b)基于事件的电池连接(例如预测的即将到来的风暴)。

c)业务需求、连接(请勿冒险断开电池。)

d)在关键的MTC中，连接电池以提高可靠性。

e)基于策略的连接。

f)或者，在进行电池自测试时。

现在将参考图9中所示的流程图来描述根据实施例的由通信网络中的网络节点12执行的用于处理操作(例如，选择来自一个或多个PSU的输出电压)的方法动作。这些动作不必按照下述顺序进行，而是可以按照任何合适的顺序进行。在一些实施例中执行的动作使用虚线方框来标记。如上所述，网络节点12包括至少一个供电单元和用于向网络节点12供电(例如，向被连接到网络节点12的无线电单元供电)的一个或多个附加电源单元。一个或多个附加电源单元可以包括一个或多个可充电单元、能量存储装置和/或电池。应当注意，网络节点可以是分布式无线电网络节点，该分布式无线电网络节点包括：至少一个远程无线电单元，与至少一个供电单元位于一起的一个基带单元，以及一个或多个附加电源单元。网络节点可以是基站、接入节点、服务器或通信节点。

动作900。网络节点12可以在内部或在外部提供网络节点12的数据以训练计算模型。数据可以包括：一个或多个电力故障的指示，一个或多个设置电压，一个或多个附加电源单元的状况，以及在一个或多个设置电压时一个或多个附加电源单元的使用量的指示。可以在网络节点12处或另一个网络节点13处训练计算模型。计算模型可以是机器学习模型，例如神经网络等。

动作901。网络节点12获得来自计算模型的输出。

动作902。网络节点12可以基于所设置的电压，激活对一个或多个附加电源单元/能量存储装置的使用或不使用，例如接通/关断被连接到一个或多个VRLA电池的BFU单元。网络节点12可以通过还基于所获得的所述计算模型的输出，连接或断开被连接到一个或多个附加电源单元的熔断单元，来激活使用或不使用。

动作903。网络节点12可以在激活对一个或多个附加电源单元的使用时，使用电源滤波器单元来供电，直到一个或多个附加电源单元被连接以供电为止(例如，所设置的时间间隔)。网络节点12可以是无线电网络节点，并且电源滤波器单元可以是用于将电力桥接到无线电网络节点的一个或多个无线电单元的中间备用单元。

动作904。网络节点12还基于所获得的输出，设置来自至少一个供电单元的输出电压。例如，当所获得的计算模型的输出向至少一个供电单元指示稳定的电网时，网络节点12可以通过以下方式设置输出电压：将输出电压增大到高于阈值，例如将输出电压设置为-57.5VDC；以及例如动态地去激活一个或多个附加电源单元，例如断开VRLA电池。

图10是示出通信网络中的用于处理操作(例如设置操作电压)的网络节点12的框图。根据本文的实施例，网络节点包括至少一个供电单元1010和用于向网络节点12供电的一个或多个附加电源单元/能量存储单元1011。

网络节点12可以包括处理电路1001，例如一个或多个处理器，其被配置为执行本文的方法。

网络节点12可以包括获得单元1002，例如接收机或收发机。网络节点12、处理电路1001和/或获得单元1002被配置为获得来自计算模型的输出。

网络节点12可以包括操作单元1003。网络节点12、处理电路1001和/或操作单元1003被配置为基于所获得的输出，设置来自至少一个供电单元1010的输出电压。例如，当所获得的计算模型的输出向至少一个供电单元1010指示稳定的电网时，网络节点12、处理电路1001和/或操作单元1003可以被配置为通过以下操作设置输出电压：将输出电压增大到高于阈值；以及动态地去激活一个或多个附加电源单元/能量存储装置1011。

网络节点12可以包括激活单元1004，例如熔断单元。网络节点12、处理电路1001和/或激活单元1004可以被配置为基于所设置的电压，激活对一个或多个附加电源单元1011的使用或不使用，例如接通/关断被连接到VRLA电池的BFU单元。网络节点12、处理电路1001和/或激活单元1004可以被配置为在激活对一个或多个附加电源单元1011的使用时，使用电源滤波器单元(PFU)1012来供电，直到一个或多个附加电源单元被连接以供电为止。网络节点可以例如是无线电网络节点，并且电源滤波器单元可以是用于将电源桥接到无线电网络节点的一个或多个无线电单元的中间备用单元。网络节点12、处理电路1001和/或激活单元1004可以被配置为通过还基于所获得的计算模型的输出而连接或断开被连接到一个或多个附加电源单元1011的熔断单元1012，来激活使用或不使用。一个或多个附加电源单元1011可以包括一个或多个可充电单元、能量存储装置和/或电池。

网络节点12可以包括提供单元1005，例如发射机或收发机。网络节点12、处理电路1001和/或提供单元1005可以被配置为提供网络节点12的数据以训练计算模型。数据可以包括：一个或多个电力故障的指示，一个或多个设置电压，一个或多个附加电源单元的状况，以及在一个或多个设置电压时一个或多个附加电源单元的使用量的指示。可以在网络节点12处或另一个网络节点13处训练计算模型。

网络节点可以是分布式无线电网络节点，该分布式无线电网络节点包括：至少一个远程无线电单元，与至少一个供电单元1010位于一起的一个基带单元，以及一个或多个附加电源单元1011。

计算模型可以是机器学习模型，例如神经网络或计算树模型。

网络节点可以是基站、接入节点、服务器或通信节点。

网络节点12还包括存储器1006。存储器包括一个或多个单元，其要被用于存储数据，例如输出电压、断电、操作数据、在被执行时执行本文公开的方法的应用等。网络节点12包括通信接口，通信接口包括例如一个或多个天线。

根据本文描述的实施例的用于网络节点12的方法分别借助于例如包括指令(即软件代码部分)的计算机程序产品1007或计算机程序来实现，该指令当在至少一个处理器上被执行时使得至少一个处理器执行本文描述的由网络节点12执行的动作。计算机程序产品1007可以被存储在计算机可读存储介质1008(例如通用串行总线(USB)棒、光盘等)上。其上存储计算机程序产品的计算机可读存储介质1008可以包括指令，该指令当在至少一个处理器上被执行时使得至少一个处理器执行本文描述的由网络节点12执行的动作。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是非暂时性或暂时性计算机可读存储介质。

在一些实施例中，使用更通用的术语“无线电网络节点”，并且它可以对应于与无线设备和/或另一个网络节点通信的任何类型的无线电网络节点或任何网络节点。网络节点的示例是NodeB、主eNB、辅eNB、属于主小区组(MCG)或辅小区组(SCG)的网络节点、基站(BS)、多标准无线电(MSR)无线电节点(例如MSR BS)、eNodeB、网络控制器、无线电网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)、中继器、控制中继器的施主节点、基站收发台(BTS)、接入点(AP)、传输点、传输节点、远程无线电单元(RRU)、分布式天线系统(DAS)中的节点、核心网络节点(例如移动交换中心(MSC)、移动管理实体(MME)等)、运维(O&M)、运营支持系统(OSS)、自组织网络(SON)、定位节点(例如演进型服务移动定位中心(E-SMLC)、最小化路测(MDT)等。

在一些实施例中，使用非限制性术语“无线设备”或“用户设备(UE)”，并且它指与网络节点和/或蜂窝或移动通信系统中的另一个UE通信的任何类型的无线设备。UE的示例是目标设备、设备对设备(D2D)UE、具有接近能力的UE(也称为ProSe UE)、机器型UE或具有机器对机器(M2M)通信能力的UE、PDA、PAD、平板电脑、移动终端、智能电话、笔记本电脑内置设备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB适配器等。

针对5G描述了这些实施例。但是，这些实施例适用于任何RAT或多RAT系统，其中UE接收和/或发送信号(例如数据)，例如LTE、LTE FDD/TDD、WCDMA/HSPA、GSM/GERAN、Wi Fi、WLAN、CDMA2000等。

如熟悉通信设计的人员将容易理解的，可以使用数字逻辑和/或一个或多个微控制器、微处理器或其他数字硬件来实现功能装置或电路。在一些实施例中，各种功能中的多个或全部可以一起实现，例如在单个专用集成电路(ASIC)中或者在其间具有适当硬件和/或软件接口的两个或更多个单独的设备中实现。例如，多个功能可以在与无线设备或网络节点的其他功能组件共享的处理器上实现。

替代地，可以通过使用专用硬件来提供所讨论的处理装置的多个功能单元，而其他的功能单元与适当的软件或固件相关联地使用用于执行软件的硬件来提供。因此，本文使用的术语“处理器”或“控制器”不专门指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、用于存储软件和/或程序或应用数据的随机存取存储器以及非易失性存储器。还可以包括其他常规的和/或定制的硬件。通信设备的设计人员将理解这些设计选择中固有的成本、性能和维护权衡。

参考图11，根据一个实施例，通信系统包括诸如3GPP类型蜂窝网络之类的电信网络3210，其包括诸如无线电接入网络之类的接入网络3211以及核心网络3214。接入网络3211包括多个基站3212a、3212b、3212c，例如NB、eNB、gNB或其他类型的无线接入点(作为本文的网络节点12的示例)，每一个限定了对应的覆盖区域3213a、3213b、3213c。每个基站3212a、3212b、3212c可通过有线或无线连接3215连接到核心网络3214。位于覆盖区域3213c中的第一用户设备(UE)3291(作为UE 10的示例)被配置为无线连接到对应的基站3212c或被其寻呼。覆盖区域3213a中的第二UE 3292可无线连接到对应的基站3212a。尽管在该示例中示出了多个UE 3291、3292，但是所公开的实施例同样适用于唯一UE在覆盖区域中或者唯一UE连接到对应基站3212的情况。

电信网络3210自身连接到主机计算机3230，主机计算机3230可以体现在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中，或者体现为服务器场中的处理资源。主机计算机3230可以在服务提供商的所有权或控制之下，或者可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。电信网络3210与主机计算机3230之间的连接3221、3222可以直接从核心网络3214延伸到主机计算机3230，或者可以经由可选的中间网络3220。中间网络3220可以是公共、私有或托管网络之一，也可以是其中多于一个的组合；中间网络3220(如果有)可以是骨干网或互联网；特别地，中间网络3220可以包括两个或更多个子网络(未示出)。

整体上，图11的通信系统实现了所连接的UE 3291、3292之一与主机计算机3230之间的连通性。该连通性可以被描述为过顶(OTT)连接3250。主机计算机3230与所连接的UE3291、3292被配置为使用接入网络3211、核心网络3214、任何中间网络3220和可能的其他基础设施(未示出)作为中介经由OTT连接3250来传送数据和/或信令。OTT连接3250可以是透明的，因为OTT连接3250所经过的参与通信设备不知道上行链路和下行链路通信的路由。例如，可以不通知或不需要通知基站3212具有源自主机计算机3230的要向所连接的UE 3291转发(例如移交)的数据的传入下行链路通信的过去路由。类似地，基站3212不需要知道从UE 3291朝向主机计算机3230的传出上行链路通信的未来路由。

根据一个实施例，现在将参考图12描述在前面的段落中讨论的UE、基站和主机计算机的示例实现。在通信系统3300中，主机计算机3310包括硬件3315，硬件3315包括被配置为建立和维持与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口3316。主机计算机3310还包括处理电路3318，处理电路3318可以具有存储和/或处理能力。特别地，处理电路3318可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些项的组合(未示出)。主机计算机3310还包括软件3311，软件3311被存储在主机计算机3310中或可由主机计算机3310访问并且可由处理电路3318执行。软件3311包括主机应用3312。主机应用3312可操作以向经由终止于UE 3330和主机计算机3310的OTT连接3350来连接的诸如UE 3330的远程用户提供服务。在向远程用户提供服务时，主机应用3312可以提供使用OTT连接3350发送的用户数据。

通信系统3300还包括在电信系统中设置的基站3320，并且基站3320包括使它能够与主机计算机3310和UE 3330通信的硬件3325。硬件3325可以包括用于建立和维持与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口3326，以及用于建立和维持与位于由基站3320服务的覆盖区域(图12中未示出)中的UE 3330的至少无线连接3370的无线电接口3327。通信接口3326可以被配置为促进与主机计算机3310的连接3360。连接3360可以是直接的，或者连接3360可以通过电信系统的核心网络(图12中未示出)和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示实施例中，基站3320的硬件3325还包括处理电路3328，处理电路3328可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些项的组合(未示出)。基站3320还具有内部存储的或可经由外部连接访问的软件3321。

通信系统3300还包括已经提到的UE 3330。UE 3330的硬件3335可以包括无线电接口3337，其被配置为建立和维持与服务UE 3330当前所在的覆盖区域的基站的无线连接3370。UE 3330的硬件3335还包括处理电路3338，处理电路3338可以包括一个或多个适于执行指令的可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或这些项的组合(未示出)。UE3330还包括软件3331，软件3331被存储在UE 3330中或可由UE 3330访问并且可由处理电路3338执行。软件3331包括客户端应用3332。客户端应用3332可操作以在主机计算机3310的支持下经由UE 3330向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机3310中，正在执行的主机应用3312可以经由终止于UE 3330和主机计算机3310的OTT连接3350与正在执行的客户端应用3332进行通信。在向用户提供服务时，客户端应用3332可以从主机应用3312接收请求数据，以及响应于该请求数据而提供用户数据。OTT连接3350可以传送请求数据和用户数据两者。客户端应用3332可以与用户交互以生成用户提供的用户数据。

注意，图12所示的主机计算机3310、基站3320和UE 3330可以分别与图11的主机计算机3230、基站3212a、3212b、3212c之一以及UE 3291、3292之一相同。也就是说，这些实体的内部工作原理可以如图12所示，并且独立地，周围的网络拓扑可以是图11的周围的网络拓扑。

在图12中，已经抽象地绘制了OTT连接3350以示出主机计算机3310与用户设备3330之间经由基站3320的通信，而没有明确地参考任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定路由，网络基础设施可以被配置为将路由对UE 3330或对操作主机计算机3310的服务提供商或对两者隐藏。当OTT连接3350是活动的时，网络基础设施可以进一步做出决定，按照该决定，网络基础设施动态地改变路由(例如，基于负载平衡考虑或网络的重新配置)。

UE 3330与基站3320之间的无线连接3370是根据贯穿本公开描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个提高了使用OTT连接3350(其中无线连接3370形成最后的段)向UE 3330提供的OTT服务的性能。更准确地，这些实施例的教导能够改进操作电压以增强网络节点的性能，从而提供诸如改进的电池时间和更好的响应性之类的益处。

可以出于监视数据速率、延迟和一个或多个实施例在其上改进的其他因素的目的而提供测量过程。响应于测量结果的变化，还可以存在用于重新配置主机计算机3310与UE3330之间的OTT连接3350的可选网络功能。用于重新配置OTT连接3350的测量过程和/或网络功能可以在主机计算机3310的软件3311或在UE 3330的软件3331中或者在两者中实现。在实施例中，可以将传感器(未示出)部署在OTT连接3350所通过的通信设备中或与这样的通信设备相关联；传感器可以通过提供以上示例的监视量的值或提供软件3311、3331可以从中计算或估计监视量的其他物理量的值来参与测量过程。OTT连接3350的重新配置可以包括消息格式、重传设置、优选路由等。重新配置不需要影响基站3320，并且它对基站3320可能是未知的或不可感知的。这种过程和功能可以在本领域中是已知的和经实践的。在某些实施例中，测量可以涉及专有UE信令，其促进主机计算机3310对吞吐量、传播时间、延迟等的测量。可以实现测量，因为软件3311、3331在其监视传播时间、错误等期间导致使用OTT连接3350来发送消息，特别是空消息或“假(dummy)”消息。

图13是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图11和图12描述的那些主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，在本节中仅包括对图13的附图参考。在该方法的第一步骤3410中，主机计算机提供用户数据。在第一步骤3410的可选子步骤3411中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二步骤3420中，主机计算机发起向UE的携带用户数据的传输。在可选的第三步骤3430中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站向UE发送在主机计算机发起的传输中携带的用户数据。在可选的第四步骤3440中，UE执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。

图14是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图11和图12描述的那些主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，在本节中仅包括对图14的附图参考。在该方法的第一步骤3510中，主机计算机提供用户数据。在可选的子步骤(未示出)中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二步骤3520中，主机计算机发起向UE的携带用户数据的传输。根据贯穿本公开描述的实施例的教导，该传输可以通过基站。在可选的第三步骤3530中，UE接收在该传输中携带的用户数据。

图15是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图11和图12描述的那些主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，在本节中仅包括对图15的附图参考。在该方法的可选第一步骤3610中，UE接收由主机计算机提供的输入数据。附加地或替代地，在可选的第二步骤3620中，UE提供用户数据。在第二步骤3620的可选子步骤3621中，UE通过执行客户端应用来提供用户数据。在第一步骤3610的另一个可选子步骤3611中，UE执行客户端应用，该客户端应用响应于所接收的由主机计算机提供的输入数据来提供用户数据。在提供用户数据时，所执行的客户端应用可以进一步考虑从用户接收的用户输入。不管提供用户数据的具体方式如何，UE在可选的第三子步骤3630中发起用户数据向主机计算机的传输。在该方法的第四步骤3640中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，主机计算机接收从UE发送的用户数据。

图16是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、基站和UE，它们可以是参考图11和图12描述的那些主机计算机、基站和UE。为了简化本公开，在本节中仅包括对图16的附图参考。在该方法的可选第一步骤3710中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站从UE接收用户数据。在可选的第二步骤3720中，基站发起所接收的用户数据向主机计算机的传输。在第三步骤3730中，主机计算机接收在由基站发起的传输中携带的用户数据。

将理解，上述说明书和附图表示本文所教导的方法和装置的非限制性示例。因此，本文所教导的装置和技术不受上述说明书和附图的限制。而是，本文的实施例仅受所附权利要求及其合法等同物的限制。

缩写

A 安培

AC 交流电

BFU 电池熔断单元

CAPEX 资本支出

CMTC 关键机器型通信

DC/DC 直流转换器

I 电流

ML 机器学习

OPEX 运营支出

P 功率

PFU 电源滤波器单元

PDU 配电单元

PM 性能管理器

PSU 供电单元

R 电阻

TCO 总拥有成本

VDC 电压直流电

VRLA 阀控式铅酸

Claims (28)

1.一种由通信网络中的网络节点(12)执行的用于处理所述网络节点的操作的方法，其中，所述网络节点包括至少一个供电单元和用于向所述网络节点供电的一个或多个附加电源单元，所述方法包括：

-获得(901)来自计算模型的输出；以及

-基于所获得的输出，设置(904)来自所述至少一个供电单元的输出电压。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

-基于所设置的电压，激活(902)对所述一个或多个附加电源单元的使用或不使用。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：在激活对所述一个或多个附加电源单元的使用时，使用(903)电源滤波器单元来供电，直到所述一个或多个附加电源单元被连接以供电为止。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述网络节点是无线电网络节点，并且所述电源滤波器单元是用于将电力桥接到所述无线电网络节点的一个或多个无线电单元的中间备用单元。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，激活使用或不使用包括：还基于所获得的所述计算模型的输出，连接或断开被连接到所述一个或多个附加电源单元的熔断单元。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括：

-提供(900)所述网络节点的数据以训练所述计算模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数据包括：一个或多个电力故障的指示，一个或多个设置电压，所述一个或多个附加电源单元的状况，以及在所述一个或多个设置电压时所述一个或多个附加电源单元的使用量的指示。

8.根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，在所述网络节点(12)处或在另一个网络节点(13)处训练所述计算模型。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个附加电源单元包括：一个或多个可充电单元，能量存储装置，电池，或电力存储装置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述网络节点是分布式无线电网络节点，所述分布式无线电网络节点包括：至少一个远程无线电单元，与所述至少一个供电单元位于一起的一个基带单元，以及所述一个或多个附加电源单元。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，所述计算模型是机器学习模型。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所获得的所述计算模型的输出向所述至少一个供电单元指示稳定的电网，然后，设置所述输出电压包括：将所述输出电压增大到高于阈值；以及去激活所述一个或多个附加电源单元。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，所述网络节点是基站、接入节点、服务器或通信节点。

14.一种在通信网络中的网络节点(12)，用于处理所述网络节点的操作，其中，所述网络节点(12)包括至少一个供电单元(1010)和用于向所述网络节点(12)供电的一个或多个附加电源单元(1011)，并且其中，所述网络节点(12)被配置为：

获得来自计算模型的输出；以及

基于所获得的输出，设置来自所述至少一个供电单元(1010)的输出电压。

15.根据权利要求14所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点(12)还被配置为：

基于所设置的电压，激活对所述一个或多个附加电源单元(1011)的使用或不使用。

16.根据权利要求15所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点(12)被配置为：在激活对所述一个或多个附加电源单元的使用时，使用电源滤波器单元来供电，直到所述一个或多个附加电源单元被连接以供电为止。

17.根据权利要求16所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点(12)是无线电网络节点，并且所述电源滤波器单元是用于将电力桥接到所述无线电网络节点的一个或多个无线电单元的中间备用单元。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点(12)被配置为通过以下操作来激活使用或不使用：还基于所获得的所述计算模型的输出，连接或断开被连接到所述一个或多个附加电源单元的熔断单元。

19.根据权利要求14-18中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点(12)还被配置为：提供所述网络节点的数据以训练所述计算模型。

20.根据权利要求19所述的网络节点(12)，其中，所述数据包括：一个或多个电力故障的指示，一个或多个设置电压，所述一个或多个附加电源单元的状况，以及在所述一个或多个设置电压时所述一个或多个附加电源单元的使用量的指示。

21.根据权利要求19-20中任一项所述的网络节点(12)，其中，在所述网络节点(12)处或在另一个网络节点(13)处训练所述计算模型。

22.根据权利要求14-21中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述一个或多个附加电源单元包括：一个或多个可充电单元，能量存储装置，电池，或电力存储装置。

23.根据权利要求14-22中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点是分布式无线电网络节点，所述分布式无线电网络节点包括：至少一个远程无线电单元，与所述至少一个供电单元位于一起的一个基带单元，以及所述一个或多个附加电源单元。

24.根据权利要求14-23中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述计算模型是机器学习模型。

25.根据权利要求14-24中任一项所述的网络节点(12)，其中，所获得的所述计算模型的输出向所述至少一个供电单元指示稳定的电网，并且然后所述网络节点被配置为通过以下操作来设置所述输出电压：将所述输出电压增大到高于阈值；以及动态去激活所述一个或多个附加电源单元。

26.根据权利要求14-25中任一项所述的网络节点(12)，其中，所述网络节点是基站、接入节点、服务器或通信节点。

27.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当在至少一个处理器上被执行时使得所述至少一个处理器执行由所述网络节点执行的根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

28.一种计算机可读存储介质，其上存储包括指令的计算机程序产品，所述指令当在至少一个处理器上被执行时使得所述至少一个处理器执行由所述网络节点执行的根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

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