【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基站节能，具体为一种基于数据分析的5g通信基站的节能系统及方法。
技术介绍
1、早期的移动通信网络主要以语音通信为主，基站能耗相对较低。随着网络的发展，数据业务逐渐增加，基站的功耗也随之上升。随着能源价格的上涨和网络规模的扩展，运营商的电力成本显著增加；而随着信息技术的发展，5g通信时代的到来，5g网络需要比4g更密集的基站部署，特别是在城市地区，这增加了整体能耗的挑战。5g引入了毫米波等高频段，虽然提供了更高的带宽，但信号覆盖距离小，需要更多的基站；随着基站数量的增加，随之而来的能源损耗更加庞大，并且其中对于基站降温的降温设备所需要的能源消耗在总能源消耗中占着较大的比重；随着基站数量的增多，不可避免的对地区重复信号覆盖的距离和范围变大，如何在不影响用户信号强度和体验的基础上，进行废物利用，对基站的信号覆盖距离进行调整，降低基站内降温设备的使用量，极大减少基站的能源损耗问题至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于数据分析的5g通信基站的节能系统及方法，以解决现有技术中提出的的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，所述方法包括以下步骤：
4、s100、收集历史中5g通信基站的发射功率和不同发射功率下的信号覆盖距离，计算基站的发射功率和型号覆盖距离的距离功率函数；
5、进一步的，计算基站的发射功率和型号覆盖距离的距离功率函数的具体步骤为：
6、s101、收集历史中5g通信基站的发射功率和不同发射功率下的信号覆盖距离，设收集的历史中基站的不同的发射功率为，表示收集的历史中基站内第1、2、3、...、n个发射功率，n为正整数；设收集的基站内不同发射功率对应的信号覆盖距离为，表示收集的基站内第1、2、3、...、n个发射功率对应的信号覆盖距离；
7、s102、利用收集的历史中5g通信基站的发射功率和不同发射功率下的信号覆盖距离绘制曲线图，将发射功率作为自变量，信号覆盖距离作为变量；利用最小二乘法计算得到发射功率和信号覆盖距离的线性回归函数，将计算得到的线性回归函数作为基站的距离功率函数，函数中表示距离功率函数的斜率，表示距离功率函数的截距。
8、通过对历史中基站的发射功率和信号覆盖距离进行分析，利用线性回归计算得到发射功率和信号覆盖距离的关系函数，利用关系函数可以清晰的反映出发射功率和信号覆盖距离的变化关系，通过控制基站的发射功率实现对信号覆盖距离的控制。
9、s200、收集历史中5g通信基站在不同发射功率下的发热速率计算功率发热函数，采集历史中未使用降温设备自然通风时基站内的降温速率，计算基站内的通风降温速率；收集历史中对基站进行降温处理时基站内的温度，计算基站内的降温阈值；
10、进一步的，计算功率发热函数、通风降温速率和降温阈值的具体步骤为：
11、s201、收集历史中5g通信基站在不同发射功率下的发热速率，设收集的不同发射功率下的发热速率为，表示收集的历史中基站内第1、2、3、...、m个发射功率下的发热速率，m为正整数；将所述s101中收集的基站内发射功率作为自变量，收集的发热速率作为变量绘制曲线图，利用所述s102中相同的方法计算发射功率和发热速率的线性回归曲线，将计算得到的线性回归函数作为基站的功率发热函数，函数中表示功率发热函数的斜率，表示功率发热函数的截距；
12、s202、采集历史中未使用降温设备自然通风时基站内的降温速率为，表示采集的历史中未使用降温设备自然通风时基站内第1、2、3、...、k个降温速率，k为正整数；计算采集的k个自然通风时基站的降温速率的平均值作为基站的通风降温速率ts，公式为：，公式中，k为收集的历史中自然通风时基站内降温速率的个数；
13、s203、收集历史中对基站进行降温处理时基站内的温度为，表示收集的历史中对基站进行第1、2、3、...、j次降温处理事基站内的温度；通过平均值和标准差计算得到基站的降温阈值，公式为：，公式中，表示收集的历史中j个温度的平均值，表示收集的历史中j个温度的标准差，表示基站的降温阈值。
14、基站在工作过程中发射功率越大，设备发热速率也会也快，因此计算得到发射功率和发热速率可以清晰显示出基站发射功率和发热速率的关系；当基站的温度过高对基站进行降温时，可以控制发射功率使基站的发热速率降低，达到降温的目的。
15、s300、将相邻基站进行配对组成同基站对，实时采集同基站对内两个基站的实时温度，将需要降温的基站作为同基站对内的降温基站，将另一个基站作为顶替基站，利用降温阈值判断同基站对中单个基站是否需要降温；
16、进一步的，利用降温阈值判断同基站对中单个基站是否需要降温的具体步骤为：
17、s301、采集基站的地理位置，将相邻最近的两个基站进行配对，构成同基站对，实时采集同基站对内两个基站的实时温度分别为和，利用降温阈值对实时采集的两个基站的实时温度进行判断，当时，判断对应基站需要降温，将需要降温的基站作为同基站对内的降温基站，当时，判断对应基站不需要降温，将不需要降温的基站作为同基站对内的顶替基站；，表示同基站对内两个基站的实时温度；
18、s302、在判断得到同基站对的降温基站和顶替基站后，构建判断后的同基站对为。利用计算的降温阈值对基站的实时温度进行判断，可以对基站的温度进行自动化监测，避免温度过高导致基站运行异常，减少了基站发生异常的概率。
19、s400、当判断单个基站内需要进行设备降温时，实时采集同基站对内两个基站的实时发射功率，利用距离功率函数计算同基站对内的同覆盖距离，最终计算得到降温基站的可降功率量；
20、进一步的，计算得到降温基站的可降功率量的具体步骤为：
21、s401、当判断单个基站内需要进行设备降温时，实时采集同基站对内两个基站的实时发射功率分别为和，利用两点之间的距离公式计算同基站对内两个相邻基站的相对距离为lx，将采集的同基站对内相邻基站的实时发射功率代入到距离功率函数中，公式为：
22、
23、公式中，表示降温基站的信号覆盖距离，表示顶替基站的信号覆盖距离；利用同基站对内两个基站的信号覆盖距离和相对距离计算同基站对内的同覆盖距离，公式为：，公式中，表示计算的同基站对内的同覆盖距离；
24、s402、将计算得到的同基站对内的同覆盖距离代入距离功率函数中，计算得到降温基站的可降功率量，公式为：，公式中，表示计算得到的降温基站的可降功率量。
25、为了保证用户的信号，在对基站得发射功率进行调整时必须确保调整后的距离内依旧存在信号覆盖，因此相邻基站的同覆盖距离为基站的信号覆盖距离可调整的范围，根据信号覆盖距离的调整范围计算得到发射功率的调整量；在调整量内既保证了用户的信号强度，也能通过降低基站的发射功率，减少发热速率，达到降温的目的。
26、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S100中计算基站的发射功率和型号覆盖距离的距离功率函数的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：在S200中计算功率发热函数、通风降温速率和降温阈值的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S300中利用降温阈值判断同基站对中单个基站是否需要降温的具体步骤为：
5.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S400中计算得到降温基站的可降功率量的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S500中计算降温基站的需降功率量的具体步骤为：
7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S600中制定降温基站的降温策略的具
8.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能方法，其特征在于：所述S700中实现同基站对内相互交替降温工作的具体步骤为：
9.一种基于数据分析的5G通信基站的节能系统，其特征在于：5G通信基站的节能系统包括数据收集模块、函数计算模块、基站分析模块、温度判断模块、方案制定模块和交替降温模块；
10.根据权利要求9所述的一种基于数据分析的5G通信基站的节能系统，其特征在于：所述函数计算模块包括距离功率函数单元和功率发热函数单元；
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，其特征在于：所述s100中计算基站的发射功率和型号覆盖距离的距离功率函数的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，其特征在于：在s200中计算功率发热函数、通风降温速率和降温阈值的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，其特征在于：所述s300中利用降温阈值判断同基站对中单个基站是否需要降温的具体步骤为：
5.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的5g通信基站的节能方法，其特征在于：所述s400中计算得到降温基站的可降功率量的具体步骤为：
6.根据权利...
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