[发明专利]考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法

权利要求书

1.考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法，其特征在于，所述评估方法包括以下步骤：

S1、建立单个基站业务流量与功耗模型；

S2、建立单个基站休眠与负载均衡模型，并确定单个通信基站备用储能可调容量；

S3、建立通信基站备用储能模型，最大化各项约束下区域内基站储能设施可调容量。

2.根据权利要求1所述的考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法，其特征在于，所述S1包括：某区域内N个通信基站设施，通信基站集合B＝{1,2,…,N}，且在未实施休眠节能策略时均处于正常工作状态，建立业务模型与功耗模型。

3.根据权利要求2所述的考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法，其特征在于，所述业务模型包括：设定某区域内各基站间的业务量变化相互独立，且基站日业务量呈周期性变化，而基站资源利用率与连接到基站的用户数线性相关；基站通信网络中业务流量产生模式服从排队论中经典的M/M/s/K多服务台排队模型：服务时间服从指数分布，平均值为1/μ；用户到达间隔服从均值为1/λ的指数分布，单位是s/call。单基站可以同时提供服务的最大业务量呼叫数为：

c＝C/R

上式中：C为单基站总带宽；R表示当一个业务量呼叫发生时，基站为用户提供服务的恒定比特率，即发射功率。

基站的状态是以用户的数目为特征的，通过M/M/s/K多服务台排队论系统状态平衡方程求得：

上式中：P_n表示有n个业务量的概率；设定ρ为通信强度，可表示相对的流量负载，ρ＝λ/cμ；α为通信率，α＝λ/μ。

4.根据权利要求2所述的考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法，其特征在于，所述功耗模型包括：基站功耗包括传输功耗、计算功耗和额外功耗。传输功耗由功率放大器和射频部分的耗电量构成，占比最高；计算功耗指室内基带处理单元消耗的电量；额外功耗则是指从市电引入到基站直流供电的整个转换过程中的消耗；

基站功耗模型可模拟为线性方程，由静态功耗与动态功耗组成，动态功耗P(t)与实时业务量相关:

上式中：P₀为处于活跃状态的基站静态功耗；P_i为有i个业务量的概率；为处于活跃状态的基站平均动态功耗；P_TR,i为基站只提供一个业务量时的功率消耗；t_TR,i为同时提供i个业务量所需时间，t_TR,i＝1/iμ；P_r为处于空闲状态的基站静态功耗；

基站同时服务i个呼叫时的发射功率P_TR,i可表示为

上式中：为基站业务量；β,γ为路径损耗系数；R_cell为基站服务半径；N₀为加性高斯白噪声功率谱密度；A为天线增益。

5.根据权利要求1所述的考虑负载均衡和备用的基站储能设施可调容量评估方法，其特征在于，所述S2包括：基站业务流量负载低于限值，根据网络流量负载情况以及用户与其关联基站的距离可动态地关闭多余的基站，需要采用基站休眠策略评估基站关闭前，其关联的活跃基站的负载情况，确保活跃基站的负载均衡；再对单基站备用储能可调容量进行评估。