在當(dāng)今快速發(fā)展的科技時(shí)代，技術(shù)創(chuàng)新已成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量。在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，隨著5G技術(shù)的普及和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量和規(guī)模日益龐大，其能耗問題也日益凸顯。因此，如何通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的節(jié)能降耗，已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)綠色轉(zhuǎn)型
為響應(yīng)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)及中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)“C2三能計(jì)劃”，在中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部的指導(dǎo)下，吉林移動(dòng)攜手中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)設(shè)計(jì)院、烽火通信，針對(duì)現(xiàn)有SPN網(wǎng)絡(luò)共同進(jìn)行技術(shù)研究，并提出《一種基于VMD與WPD的改進(jìn)LSTM模型的通信傳輸設(shè)備智能節(jié)電方法》技術(shù)。其關(guān)鍵點(diǎn)為利用波形分解和降噪技術(shù)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LSTM算法，從而提高整體預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)流量預(yù)測(cè)。同時(shí)，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與優(yōu)化預(yù)測(cè)算法相結(jié)合，可時(shí)刻跟蹤設(shè)備功耗，自動(dòng)調(diào)節(jié)單板功耗，達(dá)到控制設(shè)備整體功耗與節(jié)能的目的。
關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)一：搭建VMD改進(jìn)LSTM預(yù)測(cè)模型
在對(duì)現(xiàn)網(wǎng)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模時(shí)，先通過VMD波形分解為三個(gè)部分：趨勢(shì)部分+周期變化部分+余量（噪聲）部分，然后對(duì)每個(gè)部分分別進(jìn)行建模并實(shí)施LSTM時(shí)間序列預(yù)測(cè)，最后將三部分的預(yù)測(cè)值累加即可得到流量對(duì)數(shù)預(yù)測(cè)值，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率滿足中國(guó)移動(dòng)技術(shù)規(guī)范，如下例圖所示：
關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)二：設(shè)備功耗控制
通過預(yù)測(cè)流量數(shù)據(jù)來計(jì)算設(shè)備交叉容量需求，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整，具體邏輯如下：
流量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)換為交叉盤需求預(yù)測(cè)量：對(duì)每一個(gè)時(shí)間尺度，定義流量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)換為交叉盤需求預(yù)測(cè)量的函數(shù)：Pj(t) = Fj(Lj(t))，j是時(shí)間尺度序號(hào)，Lj（t）是未來t時(shí)刻的流量，Pj(t)是對(duì)應(yīng)的交叉盤數(shù)量。Pj(t)可為浮點(diǎn)數(shù)。
F函數(shù)設(shè)計(jì)方法如下，未來t時(shí)刻的交叉盤預(yù)測(cè)量：
Pj(t)=Fj(Lj(t))=K*max(Lk-j(t))/H
其中定義參數(shù)如下：
Lk-j(t)：t時(shí)刻第k個(gè)業(yè)務(wù)盤基于第j時(shí)間尺度的預(yù)測(cè)流量。因此該時(shí)刻業(yè)務(wù)盤預(yù)測(cè)流量分別為： L1-j(t)，L2-j(t)，L3-j(t)，… …，Lk-j(t)，K為業(yè)務(wù)盤的總數(shù)量。
Pj(t)：在未來t時(shí)刻的交叉盤預(yù)測(cè)需求數(shù)量
P_current：當(dāng)前在位設(shè)備交叉盤總數(shù)
K：當(dāng)前在位設(shè)備業(yè)務(wù)盤槽位數(shù)
H：代表交叉盤的最大交叉容量
智能感知 精準(zhǔn)調(diào)控，效能與環(huán)保并重
通過該技術(shù)完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與優(yōu)化預(yù)測(cè)算法相結(jié)合，時(shí)刻跟蹤設(shè)備功耗，感知網(wǎng)絡(luò)流量的波動(dòng)，通過算法優(yōu)化，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài)，確保在滿足通信需求的同時(shí)，減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)功耗隨設(shè)備負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)具備能耗的精細(xì)化管理，達(dá)到節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)真正的“按需分配”。這種智能化的管理方式，不僅可提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，還能有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。當(dāng)前，該功能已在全國(guó)范圍內(nèi)的SPN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)用，可節(jié)省電量1401.6萬度/年，相當(dāng)于減少13974噸二氧化碳排放，隨著全網(wǎng)設(shè)備部署，節(jié)能成效愈發(fā)顯著。
共創(chuàng)綠色未來，攜手邁進(jìn)低碳新時(shí)代
面對(duì)全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，每一份節(jié)能減碳的努力都至關(guān)重要。SPN網(wǎng)絡(luò)的功耗動(dòng)態(tài)控制功能，不僅能夠幫助運(yùn)營(yíng)商降低運(yùn)營(yíng)成本，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更是對(duì)構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展作出的有力貢獻(xiàn)。未來，中國(guó)移動(dòng)與烽火通信將持續(xù)秉持創(chuàng)新發(fā)展、合作共贏的理念，攜手并進(jìn)，以科技創(chuàng)新共繪低碳、高效、綠色的網(wǎng)絡(luò)圖景。
