[发明专利]一种电力5G通信模组及其所适用的自适应功耗控制方法

说明书

本发明公开一种电力5G通信模组及其所适用的自适应功耗控制方法，电力5G通信模组具有对应不同功耗等级的多种运行模式，各运行模式分别对应设置有流量和时延的上、下限阈值；自适应功耗控制方法包括：在模组初始化时配置模组运行在最高功耗等级；通过模组所转发的IP数据包包头中的源IP地址确定模组下挂的业务，获取业务的功耗要求等级；根据业务的功耗要求等级对模组的功耗等级进行适应性调整；以设定的统计周期统计模组的流量和时延，根据连续N个统计周期内的平均流量和平均时延与实时运行模式流量和时延的上下限阈值之间的关系，维持或调整模组的运行模式。本发明能够自适应模组的通信负荷进行模组运行模式的调整，可在保证通信稳定性的前提下节约能源消耗。

技术领域

本发明涉及电力无线通信技术领域，特别是一种电力5G通信模组以及一种适用于电力5G通信模组的自适应功耗控制方法。

背景技术

5G具有大带宽、低时延、高可靠和广连接等特性，可很好的适配电力系统差异化需求，使电力行业终端快速具备5G通信能力。随着OFDM调制阶数的增加和大规模MIMO技术的使用，使得5G通信模组的功耗大幅上升。而电力系统涉及发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节，有配电自动化、用电信息采集、智能巡检、配电网差动保护、高清视频监控、精准负荷控制等多种电力业务，各类电力业务在数据流向、带宽、并发性、时延、功耗等方面需求存在较大差异。实现5G模组的轻型化，在不同应用场景下的差异化功耗控制，有助于加快构建新型电力系统，推动节能减排，助力实现“双碳”目标。

当前通用型5G模组存在以下几方面的问题：一是现有的通用型5G模组均为2G、3G、4G、5G制式全兼容，射频通道及前端天线过多导致模组体积大、功耗高、成本高，而电力业务一般使用行业级物联网卡，绝大多数物联网卡已不再支持2G、3G网络，需要轻型化改造。二是现有的通用型5G模组在功耗控制方面是“一刀切”模式，即硬件上设计了多少射频通道就使用多少资源，没有针对电力业务定制化设计，没有相关软硬件开关和算法来进行自适应的功耗控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力5G通信模组及其所适用的电力5G通信模组的自适应功耗控制方法，能够实现5G通信模组的轻型化，自适应功耗控制方法能够自适应模组的通信负荷进行模组运行模式的调整，可在保证通信稳定性的前提下节约硬件资源。本发明采用的技术方案如下。

一方面，本发明提供一种适用于电力5G通信模组的自适应功耗控制方法，通信模组具有对应不同功耗等级的多种运行模式，各运行模式分别对应设置有流量上限阈值、时延上限阈值、流量下限阈值和时延下限阈值；方法包括：

控制模组运行以对应最高功耗等级的运行模式开始运行；

获取模组开始运行后所转发的数据包中的源IP地址，根据所述源IP地址确定所述模组下挂的业务；

获取所述业务预先确定的功耗要求等级；其中，业务的多个功耗要求等级与模组多个运行模式的功耗等级被预先配置为从低到高一一对应；

判断所述模组下挂业务的功耗要求等级是否为最高等级：若不是最高等级，则调整模组运行在业务功耗要求等级所对应的运行模式，否则控制模组运行在最高功耗等级的运行模式；

以设定的统计周期统计模组的流量和时延，根据流量和时延统计结果维持或调整模组的运行模式：若模组运行于非最高功耗等级的运行模式，且模组在连续N个统计周期内的平均流量大于当前运行模式的流量上限阈值或者平均时延大于当前运行模式的时延上限阈值，则调整模组运行于更高一个功耗等级对应的运行模式；若模组工作于非最低功耗等级，且模组在连续N个统计周期内的平均流量小于当前运行模式的流量下限阈值、平均时延小于当前运行模式的时延下限阈值，则调整模组运行于更低一个功耗等级对应的运行模式。

以上方案中，所述根据流量统计结果维持或调整模组的运行模式，即实现了模组在通信过程中的动态功耗控制，若不符合上调或下调所对应的判断条件，则可维持模组的运行模式不变。