一种5G无线网络智能化节能方法与流程

本发明属于通信技术中基站节能领域，具体涉及一种5G无线网络智能化节能方法。

背景技术：

1947年美国贝尔实验室提出移动通信系统的蜂窝系统概念和可行性。经过几十年研究开发到20世纪80年代, 第一代移动通信系统模拟蜂窝系统在全世界规模化投入商用。80年代末, 数字化的全球移动通信系统(GSM, Global System for Mobile Communications) 在欧洲出现，由于数字系统在通信性能各方面明显优于模拟系统，所以很快在世界范围内商用，并被称之为第2代移动通信系统(2G, second Generation)。从此数字化移动通信进入高速发展阶段。为了满足日益增长的各种多媒体通信的需求，又开发出采用码分多址(CDMA, Code Division Multiple Access)技术的3G移动通信系统，采用长期演进(LTE, Long Term Evolution)技术的4G移动通信系统。目前随着智能移动设备的普及应用，移动通信的数据流量爆炸式增长，移动通信系统向5G迈进。

随着5G 时代移动通信的到来，为了满足各种不同移动业务和用户体验的需求，5G系统将利用更高频段的频谱资源, 建设密度更高的无线接入节点（微基站）。但这些措施同时会大大提高能源消耗等运营成本。为了降低运营成本同时保证用户体验，运营商需要寻找新的网络资源管理技术来降低运营成本。 

绿色节能技术目前已经成为移动通信最重要的技术之一。 特别对于5G网络运营商希望在用户数据流量增长的同时总能源能耗不会大幅提高。因此，目前针对绿色移动通信, 国内外相关机构已经展开了一系列的研究和相关标准的制定工作。如IMT-2020推进组提出了5G网络建设的运营能耗与成本效率改善建议。中国移动通信集团公司等运营商也积极开展节能减排和可持续发展战略研究部署。目前移动通信仍面临严峻的节能消耗持续增长的形势, 所以持续的绿色节能技术创新在5G网络中的应用将是必不可少的。

现有移动网络的节能技术主要分为：基站本身节能技术，如改善硬件能耗，太阳能供电技术等。通过网络资源管理节能技术，如基于流量的基站休眠节能技术等。将来在5G网络中将部署大量的微基站，但未来的5G网络将是一个多种接入技术并存的异构网络结构。因此传统的网络资源管理节能技术将很难同时满足减少能耗，用户数据流量需求，保证用户通信质量。如何在保证用户通信体验的前提下，节能降耗这是一个有待研究的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一个智能网络资源管理方法，从而智能化应对网络负载。当网络负载变化时，智能化开启或休眠微基站来提高总体网络的资源利用率达到节能的目的。本发明有效的解决5G异构网络中动态负载的微基站能耗的问题，通过智能化开启或休眠微基站数，达到了减小微基站的能耗，同时提高了整个网络资源的利用率。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种5G无线网络智能化节能方法，包括如下步骤，

步骤A ，首先建立智能网络资源管理层的智能代理人模块，每个智能代理人模块对应无线接入层里不同的宏基站和微基站，用以监控宏基站的网络负载变化信息和微基站的流量变化信息；

步骤B，智能代理人模块实时收集分析宏基站网络负载变化和微基站用户流量变化信息；

步骤C，设定阈值，当智能代理人模块检测到对应微基站的流量负载小于该阈值时，将该微基站的流量负载分配给其他活跃的微基站，该微基站进入休眠状态；

当一个休眠微基站的智能代理人模块检测到其周边微基站都满负荷时，开启微基站。

而且，所述步骤C中的阈值为微基站最大容量的10%。

与现有技术相比，本发明是的优点：本发明有效的解决5G异构网络中动态负载的微基站能耗的问题，通过智能化开启或休眠微基站数，达到了减小微基站的能耗，同时提高了整个网络资源的利用率。本发明所述方法有实时性好，智能化的特点，在保证对不同微基站区域内的用户服务质量的同时，大大降低了网络能耗提高了网络资源的利用率，达到了节能减排的良好效果。

附图说明

图1为本发明实施例的系统原理图；

图2为本发明实施例的微基站休眠/开启过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

在本实施例中，考虑的是异构网络模型。请见图1，无线接入层中包含宏基站和微基站，宏基站容量大覆盖距离大，微基站容量小覆盖小，但可以在楼宇中或通信需求密集区方便的安装。微基站的部署对宏基站补充，提高了系统的吞吐量，改善宏基站覆盖区边缘用户的通信质量。本发明适用于部署了密集微基站的网络结构中，微基站提供大流量高负载时的热点覆盖，保证用户服务质量。智能网络资源管理层对应无线接入层，本发明的目的就是通过智能网络资源管理层中的智能代理人（Agent）模块实时智能化的让低负载的微基站进入休眠状态，达到节能减排的效果。

请见图2，本发明提供了通过一种5G无线网络智能化节能方法，从而智能化应对网络负载。 当网络负载变化时，智能化开启或休眠微基站来提高总体网络的资源利用率达到节能的目的。本发明有效的解决5G异构网络中动态负载的微基站能耗的问题，通过智能化开启或休眠微基站数，达到了减小微基站的能耗，同时提高了整个网络资源的利用率。

本实施例的实现具体包括以下步骤：

步骤A ：首先建立智能网络资源管理层的智能代理人（Agent）模块，每个智能代理人模块对应无线接入层里不同的宏基站和微基站，用以监控宏基站的网络负载变化信息和微基站的流量变化信息。

具体来说：智能代理人（Agent）模块是一种具有自主性，智能性，可以互相通信，合作并自动运行的程序。如图1所示，智能代理人（Agent）模块位于智能网络资源管理层， 每个智能代理人（Agent）对应于无线接入层里不同的微基站和宏基站构成网络的不同智能单元，收集他们的网络负载信息，用户流量，工作运行状态信息。智能网络资源管理层位于云服务器，通过智能代理人（Agent）模块间自主性，智能性，相互协作性的特点实现智能化网络管理，根据网络的运行状态做出合理的基站管理决策。

步骤B：智能代理人（Agent）模块实时收集分析宏基站网络负载变化和微基站用户流量变化信息。

具体来说：无线接入层里微基站和宏基站的网络负载信息，用户流量，工作运行状态信息都会实时上传到智能网络资源管理层所处的云服务器中，微基站的部署对宏基站补充，提高了系统的吞吐量，改善宏基站覆盖区边缘用户的通信质量。智能网络资源管理层里的不同智能代理人（Agent）模块可以实时收集分析自己所对应的不同的宏基站网络负载信息和微基站的用户流量变化信息，以及他们的工作运行状态信息。

步骤C ：设定阈值，当智能代理人（Agent）模块检测到对应微基站的流量负载小于该阈值时，将该微基站的流量负载分配给其他活跃的微基站，该微基站进入休眠状态；

当一个休眠微基站的智能代理人（Agent）模块检测到其周边微基站都满负荷时，开启微基站。

本实施例中，取阈值为微基站最大容量的10%，当一个微基站的智能代理人（Agent）模块检测到该微基站流量负载小于其10%最大容量时，这个智能代理人（Agent）模块将和其附近微基站的智能代理人模块进行用户流量信息和工作状态信息的交换分析。如果该智能代理人模块发现附件有微基站在运行且没有满负荷运行的微基站，这时这个信息将反馈给宏基站对应智能代理人（Agent）模块，这个宏基站对应智能代理人（Agent）模块将通过智能网络资源管理层下达指令给无线接入层里的宏基站，将流量负载分流到附近这些适合的没有满负荷运行微基站，同时这个微基站进入休眠状态（如图1所示）。同理，当一个休眠微基站的智能代理人（Agent）模块检测到其周边微基站都满负荷时，开启微基站。重复以上步骤，这样既能保证资源利用率，又能确保网络的QOS（服务质量）。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。