[发明专利]基于C-RAN架构的LTE无线专网的能耗检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，特别是涉及一种基于C-RAN架构的LTE无线专网的能耗检测方法。

背景技术

电力行业近年来数据量急剧增长，尤其是10kV以下配电侧的配网自动化、计量自动化端业务，面临着地域广、接入多的需求，传统的光纤覆盖方式见效慢，急需LTE无线专网作为它的补充通信手段。

因此，供电单位自建了LTE（Long Term Evolution，长期演进计划）无线专网，希望获得更高的系统带宽、更快的业务接入效果来满足配网自动化和计量自动化的需求。未来的LTE网络在使用OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用技术）作为其传输技术的同时，引入了异构网络HetNet（Heterogeneous Network，异构网络）的概念，通过在同一区域部署宏蜂窝以及多个密集分布的微蜂窝进行重叠覆盖，缩短用户到天线的距离，从而减小发射功率，增加频率复用。一种有效的HetNet部署方法是采用基于云的无线接入网络架构，即C-RAN（Cloud-based radio access network，基于云的无线接入网络）架构，将传统的基站分为无线射频单元RRH（Remote Radio Head，远端射频单元）及基带处理单元BBU（Baseband Unit，基带处理单元），二者之间通过光纤连接。如图1所示，C-RAN网络架构具有如下特点：

（1）RRH的部署将简便快捷，只需架设天线及相应的射频单元；

（2）BBU在骨干中心机房实现，统一建设，统一运维，降低了系统建设及运维成本；

（3）RRH与BBU通过高速率、低延时的光纤连接，可实现信息的集中化处理。

由于上述特点，C-RAN又被称为是融合4C特点的绿色无线接入网，是LTE无线网络架构的重要演进方案，所谓4C，即Clean（节能减排）、Centralized（集中处理）、Cooperative（协作式无线电）和Cloud（利用了云计算能力的软硬件平台）。

由于国家“节能减排”战略的提出，通信网络的能耗问题得到了越来越多的关注。但是，目前为止，业内还没有专门的模型来精确计算C-RAN网络的能量消耗。

现有的LTE网络能耗模型一般是基于传统的“楼上天线，楼下机房”的基站设计模式，这种模型不论从结构还是功能上都不适用于新型的C-RAN架构。若采用现有的LTE网络系统能耗模型来计算C-RAN网络的能耗，将有如下问题：

（1）无线射频单元RRH仅包含天线及相应的基本射频单元，而传统的能耗模型则还需考虑天线的馈电损耗等因素；

（2）中心基带处理单元BBU集中在中心骨干机房，统一运维，而传统的能耗模型则还包括每个基站的独立运维，空调冷却等因素；

（3）无线射频单元RRH与中心基带处理单元BBU通过光纤连接，需要相应的CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线接口）光/电转换接口，而传统的能耗模型不包括CPRI接口及其能耗；

（4）通过光纤连接到中心基带处理单元BBU的多个无线射频单元RRH可通过协作传输来提升系统吞吐量，但传统的能耗模型则未考虑到这种协作传输所带来的计算复杂度及能耗。

基于上述问题的分析，现有的能耗检测技术已经无法适应C-RAN架构的LTE无线专网能耗检测的需求，检测结果准确性较低，难以得到更为准确的系统的总能耗。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于C-RAN架构的LTE无线专网的能耗检测方法。

一种基于C-RAN架构的LTE无线专网的能耗检测方法，包括如下步骤：

根据C-RAN架构的建立LTE无线专网系统的待测设备的能耗模型；其中，所述待测设备包括数字基带处理单元、宏蜂窝射频单元和微蜂窝射频单元；

所述能耗模型包括数字基带处理能耗部分、模拟射频单元能耗部分、功率放大模块能耗部分以及系统环境能耗部分；

所述数字基带处理能耗模块包括数字预畸变子成分、滤波子成分、多载波传输子成分、线性频域处理子成分、非线性频域处理子成分、光传输接口子成分、前向纠错编码子成分、CPU子成分；

所述模拟射频单元能耗部分包括IQ信号调制器子成分、可变衰减器子成分、缓冲寄存器子成分、正向电压控制振荡器子成分、反馈电压控制振荡器子成分、时钟子成分、模数转换子成分、数模转换子成分；