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在當(dāng)今快速發(fā)展的科技時代，技術(shù)創(chuàng)新已成為推動社會進步的重要力量。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。
技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)綠色轉(zhuǎn)型
為響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)及中國移動集團“C²三能計劃”，在中國移動集團網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部的指導(dǎo)下，吉林移動攜手中國移動集團設(shè)計院、烽火通信，針對現(xiàn)有SPN網(wǎng)絡(luò)共同進行技術(shù)研究，并提出《一種基于VMD與WPD的改進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)測準(zhǔn)確度，實現(xiàn)精準(zhǔn)流量預(yù)測。同時，采用實時數(shù)據(jù)與優(yōu)化預(yù)測算法相結(jié)合，可時刻跟蹤設(shè)備功耗，自動調(diào)節(jié)單板功耗，達到控制設(shè)備整體功耗與節(jié)能的目的。
關(guān)鍵技術(shù)點一：搭建VMD改進LSTM預(yù)測模型
在對現(xiàn)網(wǎng)流量數(shù)據(jù)進行建模時，先通過VMD波形分解為三個部分：趨勢部分+周期變化部分+余量（噪聲）部分，然后對每個部分分別進行建模并實施LSTM時間序列預(yù)測，最后將三部分的預(yù)測值累加即可得到流量對數(shù)預(yù)測值，實現(xiàn)預(yù)測準(zhǔn)確率滿足中國移動技術(shù)規(guī)范，如下例圖所示：
關(guān)鍵技術(shù)點二：設(shè)備功耗控制
通過預(yù)測流量數(shù)據(jù)來計算設(shè)備交叉容量需求，從而實現(xiàn)設(shè)備負(fù)載動態(tài)調(diào)整，具體邏輯如下：
流量預(yù)測轉(zhuǎn)換為交叉盤需求預(yù)測量：對每一個時間尺度，定義流量預(yù)測轉(zhuǎn)換為交叉盤需求預(yù)測量的函數(shù)：Pj(t) = Fj(Lj(t))，j是時間尺度序號，Lj（t）是未來t時刻的流量，Pj(t)是對應(yīng)的交叉盤數(shù)量。Pj(t)可為浮點數(shù)。
F函數(shù)設(shè)計方法如下，未來t時刻的交叉盤預(yù)測量：
Pj(t)=Fj(Lj(t))=K*max(Lk-j(t))/H
其中定義參數(shù)如下：
Lk-j(t)：t時刻第k個業(yè)務(wù)盤基于第j時間尺度的預(yù)測流量。因此該時刻業(yè)務(wù)盤預(yù)測流量分別為： 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時刻的交叉盤預(yù)測需求數(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)完成實時數(shù)據(jù)與優(yōu)化預(yù)測算法相結(jié)合，時刻跟蹤設(shè)備功耗，感知網(wǎng)絡(luò)流量的波動，通過算法優(yōu)化，自動調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài)，確保在滿足通信需求的同時，最大限度減少能源消耗，實現(xiàn)功耗隨設(shè)備負(fù)載動態(tài)調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)具備能耗的精細(xì)化管理，達到最佳節(jié)能效果，實現(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)運行效率，還能有效延長設(shè)備的使用壽命，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。當(dāng)前，該功能已在全國范圍內(nèi)的SPN網(wǎng)絡(luò)進行應(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，攜手邁進低碳新時代
面對全球氣候變化的嚴(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)的功耗動態(tài)控制功能，不僅能夠幫助運營商降低運營成本，提升市場競爭力，更是對構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展作出的有力貢獻。未來，中國移動與烽火通信將持續(xù)秉持創(chuàng)新發(fā)展、合作共贏的理念，攜手并進，以科技創(chuàng)新共繪低碳、高效、綠色的網(wǎng)絡(luò)圖景。
