The present invention proposes an energy and load scheduling method for multi-mode base stations with multiple energy sources. Firstly, the multimode base station system model of multi energy power supply, which includes new energy, renewable energy and power battery; secondly the task of data communication, virtual battery energy demand queue queue, delay sensitive virtual queue model; then the average time of the small power purchase cost as the optimization objective, by using the Lyapunov optimization principle. \Drift + penalty\ to optimize the objective function; finally, by solving the linear programming method, the online energy and load scheduling strategy. The invention is applicable to multi energy multimode base station, cost constraints in the communication service quality to minimize the use of new energy power, to achieve as much as possible, to achieve the purpose of saving energy; at the same time do not need to predict the communication task of time-varying quantity, price and renewable energy output, simple and practical.
【技术实现步骤摘要】
一种多能源多模基站的能源和负载调度方法
本专利技术主要涉及到无线通信领域,特别涉及到基站负载调度和基站节能领域。
技术介绍
随着物联网技术及5G的发展,一方面,通信基站需求急剧增加,蜂窝网络中涌现大量的异构基站和多模基站;另一方面,能耗问题日益突出,预测至2030年,信息通信技术(ICT)带来的能耗将达到1700Twh,其中,蜂窝网络中基站的能耗已成为主要部分。因此,如何减少蜂窝网络的能量消耗,实现绿色通信已经成为目前的研究热点。传统的降低蜂窝网络能耗的方法有以下几种:一是根据通信负载情况实现基站的开启与关闭或者启动休眠模式;二是动态调整蜂窝网络中各基站的覆盖范围;三是采用多基站间的频谱动态分配;四是对单基站下的网络资源进行动态管理。同时,引入可再生新能源解决基站能耗问题越来越引起人们的重视。
技术实现思路
本专利技术主要研究问题是引入可再生新能源的多能源多模基站的在线负载调度方法,在满足通信服务质量的约束条件下最小化电力购买成本,实现尽可能的利用新能源,达到节能的目的。主要内容分为以下四个步骤:步骤1、建立由多能源供电的多模基站能源和通信系统模型。步骤2、建立数据通信任务能量需求队列、电池虚拟队列、延时敏感的虚拟队列模型。步骤3、根据实时电价、数据通信任务量和新能源产出值,采用Lyapunov优化方法实现负载调度,在满足可延时任务最大时延约束条件下使基站通信电力购买费用最低。步骤4、根据步骤3通过求解线性规划问题,得出在线负载调度方法。附图说明图1是多能源供电的多模基站系统模型图。图2是系统调度模型图。图3是通信电力购买费用和平均时延随变化图,取。图4是通信 ...
【技术保护点】
一种多能源多模基站的能源和负载调度方法,其特征在于所述方法至少包括以下步骤:步骤1、在多能源供电的多模基站模型下,包括多种能源供电和多种通信模式接入;其中多种能源供电包括电网供电、蓄电池供电和可再生新能源(本地风光互补发电站)供电,可以把从多种能源处获得的电能供给基站运行;多模基站模型包括已有的通信接入模式2G、3G和4G,每种模式下通信负载基于队列模式通信;步骤2、根据步骤1的多模基站系统模型,建立数据通信任务能量需求队列、电池虚拟队列和延时敏感的虚拟队列模型;步骤3、结合步骤2的队列模型,根据实时电价、数据通信任务量和新能源产出值,采用Lyapunov方法构建优化目标函数,在满足可延时任务最大时延约束条件下使基站通信电力购买费用最低;步骤4、根据步骤3化解优化目标函数,求解线性规划问题,得出在线负载调度方法。
【技术特征摘要】
1.一种多能源多模基站的能源和负载调度方法,其特征在于所述方法至少包括以下步骤:步骤1、在多能源供电的多模基站模型下,包括多种能源供电和多种通信模式接入;其中多种能源供电包括电网供电、蓄电池供电和可再生新能源(本地风光互补发电站)供电,可以把从多种能源处获得的电能供给基站运行;多模基站模型包括已有的通信接入模式2G、3G和4G,每种模式下通信负载基于队列模式通信;步骤2、根据步骤1的多模基站系统模型,建立数据通信任务能量需求队列、电池虚拟队列和延时敏感的虚拟队列模型;步骤3、结合步骤2的队列模型,根据实时电价、数据通信任务量和新能源产出值,采用Lyapunov方法构建优化目标函数,在满足可延时任务最大时延约束条件下使基站通信电力购买费用最低;步骤4、根据步骤3化解优化目标函数,求解线性规划问题,得出在线负载调度方法。2.根据权利要求1所述的多能源多模基站的能源和负载调度方法,其特征在于所述的多...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓清勇,曹家盛,李哲涛,秦井霞,田淑娟,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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