[發明專利]一種中心控制的5G通信網元智能節能網及節能方法

有效

• 申請號: 202010154309.1
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111405644B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 馬宗健;秦海
• 申請（專利權）人: 廣州愛浦路網絡技術有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W76/28;H04W76/34
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 胡大成

本發明公開一種中心控制的5G通信網元智能節能網及節能方法，包括一個節能中心、至少一個智能節能組、至少一個節能分中心；節能中心檢測自己的繁忙程度，當繁忙程度小于設定的基準時，開啟節能模式，通知智能節能組中非值班智能節能網元下線；非值班智能節能網元收到節能中心的指令后，檢測自己的負載，當負載小于設定值時正式向節能中心或節能分中心提請下線；在滿足喚醒規則后，節能中心關閉節能模式，節能中心或節能分中心喚醒已下線的非值班智能節能網元。本發明通過節能中心控制結合各網元自己繁忙程度做判斷，各智能節能組可以考慮本組業務情況靈活設置值班網元，保證業務正常進行。這樣達到5G分散網元部署組成節能大網。

技術領域

本發明涉及移動通信網絡中的節能技術領域，特別涉及一種中心控制的5G通信網元智能節能網及節能方法。

背景技術

現在通信領域發展迅速，無線5G時代馬上到來，5G通信虛擬化，網元多樣化，通信系統能源消耗很大，因此網絡節能就變得尤為重要。現有的節能技術只考慮到基站或按機房來考慮。對虛擬化部署的網元沒有涉及到。現有技術主要靠智能代理人模塊去收集負載數據，而不是網元本身。

中國專利申請公開號為CN106879057A，發明名稱為“一種5G無線網絡智能化節能方法”，通過智能代理人模塊分析宏基站網絡負載變化和微基站用戶流量變化信息，來確定微基站進入休眠狀態或工作狀態。該公開文件只考慮到了通過基站來節能，沒有提及到網絡虛擬化網元本身。

中國專利申請公開號為CN105592536A，發明名稱為“5G網絡中動態開啟/關閉微蜂窩的節能方法”，通過設計一個網絡的流量門限值TL、TH表示門限值的下限和上限；當宏蜂窩的流量負載值高于上限時，通過開啟微蜂窩來補充當前所需要的網絡容量，當流量負載值低于下限時，通過關閉一些微蜂窩來提高網絡的資源利用率，從而達到節能的目的。該公開文件只考慮微蜂窩的節能方法，也沒有提及到網絡虛擬化網元本身。

5G核心網的網絡架構圖如圖1所示，5G核心網的網元包括：接入和移動性管理AMF、會話管理SMF、用戶平面功能UPF、統一數據管理UDM、策略控制功能PCF、認證服務器功能AUSF、網絡能力開放NEF、網絡切片選擇功能NSSF、網絡注冊功能NRF。各網元之間的接口N1-N22都是5G標準中定義的各網元間通信接口。

4G核心網的網絡架構圖如圖2所示，4G核心網的網元包括：

MME：移動性管理實體，MME用于SAE網絡，也是接入核心網的第一個控制平面節點，用于本地接入的控制。

Serving GateWay：服務網關(Serving-GW)，負責UE用戶平面數據的傳送、轉發和路由切換等。

PDN GateWay：分組數據網網關(PDN-GW)，是分組數據接口的終接點，與各分組數據網絡進行連接。提供與外部分組數據網絡會話的定位功能。

PCRF：策略計費功能實體，是支持業務數據流檢測、策略實施和基于流量計費的功能實體的總稱。

HSS：(Home Subscriber Server)用于存儲用戶簽約信息的數據庫，存儲的信息包括：用戶標識信息、用戶安全控制信息、用戶位置信息、用戶策略控制信息等。

4G核心網中各網元之間的接口s1到s11都是4G標準中定義的各網元間通信接口。

由于移動4G和5G通信網元較多，尤其是5G通信網元。每個網元都有容量限制，所以常有同一地點部署相同的網元來增加處理容量，完成同樣功能。特別是應付忙時容量問題。

這些設備常年開啟，無論是忙時，還是閑時。在夜晚通信業務低時，很多網元利用率很低，每天低利用率長達數小時，是很大的能源浪費。

發明內容