LTE智慧节能研究

1 背景

通信行业一直以用户感知作为终极目的服务于大众，在能源损耗方面未有相关考量。观察4G现行网络情况发现，不同场景下部分LTE基站小区只有白天较为繁忙，而夜间业务量较少。当前LTE网络多数为多层网结构，在业务量较少的情况下全部载波满功率开启存在资源浪费情况。为提高现网站点能效，通过临时关闭载波达到节能的目的。针对现网小区闲忙情况，定义指标时间粒度门限，对较闲小区采取临时关闭/解关闭操作。

2 主要创新技术手段

随通信业务不断发展，终端、热点不断增长，导致更高能耗。基于实时统计同覆盖扇区内基站小区用户容量KPI指标情况，当用户业务量低于一定门限时触发载波关断，反之则自动触发脚本开启载波，在用户感知良好的前提下，实现能耗平衡。

技术要点：

① 时间潮汐规律分析；

② 载波与兜底分析；

③ 载波与容量估算；

④ 故障排查过滤

⑤ 风险把控

3 详细技术描述

目前能体现LTE小区业务量情况的KPI指标有、流量、RRC用户数、利用率等。流量波动较大且当小区故障或闭停时也会产生一定流量，存在一定风险性。RRC用户数则无法实现精确评估容量，而容量关键指标利用率则能直接反馈上行共享信道PUSCH和下行共享信道PDSCH的容量情况。故采用利用率最为关键指标进行判断。

3.1 时间与潮汐效应

人们在日常生活中来往于不同场景，如家里、办公室、商场等。不同场景下均存在一定潮汐规律。对现网基站小区容量采用相同时间规律进行利用率采集，（例：一年历史周期内的所有星期一）以15分钟粒度进行统计。

3.2 载波与兜底分析

在利用率的采集上需要对同覆盖扇区进行划分合集。只有相同覆盖方向的基站小区才可以实现兜底，确保在用户较少的情况也有载波可占用且不影响用户感知。为提高算计速度保证时效性，设置启动计算门限过滤全时段繁忙小区。

3.3 载波与容量估算

在大数据分析中单载波容量高低判断的关键条件是利用率的最大值需超过50%则定义为单载波繁忙那么我们可以通过此条件评估出同覆盖方向的所有载波容量（如图1所示）。

图1 容量估算图

3.4 故障排查过滤

在实操中发现，当可闭停小区执行脚本时存在小区突然退服现象，如继续按清单关断会导致实际情况不符，导致过多载波关断，影响用户感知。因此我们在闭停前需要对基站载波进行实施故障排查，如发现存在故障退服情况则不进行不停操作。

3.5 风险把控

在根据历史数据测算，执行载波关断后，需根据利用率指标变化对关断状态进行实时变更，例如当某小区现场人流量激增，导致小区利用率上升违反周期规律，为保证灵活性，加入风险控制流程，以15分钟粒度对利用率和故障相关KPI进行检测，当利用率总和超过门限则重新开启载波，保证用户感知不受影响。

通过上述技术应用可对现网载波进行实时性观察检测，当某载波业务存在一定规律性且利用率较低时，可直接进行关断同时避免风险。

4 应用效果-案例

针对珠海金湾区微区域载波进行应用，微区域内发现有2 125个小区满足智能节电条件，并挑选物理站点“珠海安居园市场”三扇区作为单独测算对象，该扇区内同覆盖载波有2个“珠海安居园市场D-ZLH-3”“珠海安居园市场F-ZLH-3”方位角分别为300度330度，差值为30度以内，属于同覆盖扇区。带入计算后发现该扇区内D频，满足关断条件。该小区0点至6点均可以进行关断，在未开启智慧节能前每日单物理站点每日耗电量从2.12度，开启智慧节能后下降至1.88度节能占比为11.48%。金湾微区域日耗电量2 281.91度，耗电量降至2 053.71度，每日可节电228.2度点占比为10%占比，（如图2所示，如表1所示）。

图2 金湾微区域网络节能情况

表1 单小区节能情况

5 结束语

经过研究实验发现，此算法可有效降低站点能耗，节约资源。当载波被关段后节能效果较好并且能很好的保证小区在关断情况下不影响用户实际感知。