CN116056259A - 一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，涉及通讯技术领域。该通讯基站，包括应用层、互联网层、物联网层和无线接入基站终端，所述应用层包括云主机，所述云主机连接移动终端和维护终端，所述互联网层包括交换机，所述交换机连接于云主机，所述交换机连接通信网关，所述物联网层包括移动通讯网，所述移动通讯网连接于通信网关，所述无线接入基站终端包括通信模组和稳压电箱，所述通信模组连接于移动通讯网。该基站及接入***解决了一般的无线接入基站数量大、主设备功放效率低、馈线损耗大、载频资源利用率低等造成无线主设备功耗增加，导致不够环保问题。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体为一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站。
背景技术
在移动通信网络中，无线接入网基站数量最多，电费支出占维护成本支出的最大比重，无线基站的用电设备有：无线主设备(BBU+RRU)、传输设备(SDH+PTN)、电源转换设备(配电柜)、空调等，从表1可以看出电能消耗最多的是无线主设备和空调。
无线主设备24小时不间断地运行，运行中消耗电能，部分转化为热能释放，为要抵消这些热能导致的升温，需消耗更多的空调制冷量，因此无线主设备能耗决定了空调的制冷量及能耗，所以降低无线主设备的能耗是整个移动通信网络节能的源头，是节能减排、降本增效的关键。
无线主设备耗电量主要取决于在无线接入网基站设备数量、射频功放效率、天线馈线损耗、业务忙/闲时的信道载频负荷大/小的变化，以及是否采用新技术(如MI MO)，都会引起基站***耗电量发生很大的变化；
一般的无线接入基站数量大、主设备功放效率低、馈线损耗大、载频资源利用率低等都会造成无线主设备功耗增加，进而导致不够环保。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，解决了一般的无线接入基站数量大、主设备功放效率低、馈线损耗大、载频资源利用率低等造成无线主设备功耗增加，导致不够环保问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，包括应用层、互联网层、物联网层和无线接入基站终端，所述应用层包括云主机，所述云主机连接移动终端和维护终端，所述互联网层包括交换机，所述交换机连接于云主机，所述交换机连接通信网关，所述物联网层包括移动通讯网，所述移动通讯网连接于通信网关，所述无线接入基站终端包括通信模组和稳压电箱，所述通信模组连接于移动通讯网，所述通信模组连接MCU，所述MCU连接继电器驱动芯片，所述继电器驱动芯片连接继电开关，所述继电开关连接RRU，所述稳压电箱连接至继电开关，所述稳压电箱连接BBU，所述BBU和RRU之间双向连接有光纤。
优选的，所述无线接入基站终端包括云MODBUS协主动上报协议，所述云MODBUS协主动上报协议双向连接协议转换，所述云MODBUS协主动上报协议和协议转换双向连接有服务器和RTU设备。
优选的，所述云MODBUS协主动上报协议包括从机模式和主机模式，所述从机模式、主机模式双向连接输出模块和通讯模块，所述从机模式包括MODBUS协议解析转发，所述主机模式包括MODBUS协议转发，所述MODBUS协议转发连接RTU校验，所述输出模块包括串口打包。
优选的，所述云MODBUS协主动上报协议连接温度传感器、电压型传感器、电流型传感器、开关输入和继电器输出。
优选的，所述无线接入基站终端包括模拟量输入、开关量输入、DO控制和串口设备。
优选的，所述应用层软件平台采用L i nux操作***下Python开发的应用服务程序。
优选的，所述无线接入基站终端采用ModbusRTU协议数据处理。
优选的，所述无线接入基站终端采用B/S方式管理物联终端。
工作原理：运行时，通过移动终端控制物联网连接的无线接入基站终端，借助物联网技术，结合移动基站闲时、忙时工作状态，可依据需要，在保证网络安全、性能稳定及不影响用户使用感知的同时，定时关断/开启RRU供电，达到节省能耗的目标。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站。具备以下有益效果：
1、本发明提供了一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，该基站根据用户流动及上网行为特征，夜间23：00-8：00期间，大部分小区处于零低流量状态，尤其是容量层小区，仅覆盖特殊场景(如旅游景区、大学校园、商务中心区(CBD)、大型商场和火车站)的站点，每天流量时段只出现在固定的8-10个小时，基站用于容量分担的频段小区负荷很低，因此，在凌晨业务低时段，是否可在保证覆盖效果的同时，对容量层TDDD频段或FDD1800等无线设备射频单元(RRU)，可通过物联网远程控制RRU单元的供电，从而控制关断/开启RRU单元，减少能耗占比最大的RRU(功放单元部署在RRU)工作时间来降低能耗，实现节能目标。
2、本发明提供了一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，相较于一般无线接入基站数量大、主设备功放效率低、馈线损耗大、载频资源利用率低等都会造成无线主设备功耗增加，本基站及接入***减少基站数量、设备功耗降低对运营商而言可操作性低，而采用分布式基站建设模式虽然已经普遍推广，但该方式的节能在4G、5G建设中入不敷出，节能效果并不明显，传统2G的智能载频、时隙关断技术等“软”关断方案可操作性高但节能效率较低，借鉴这种“软”关断方案，结合4G/5G组网特点，使本基站节能效率更高。
附图说明
图1为本发明***原理图；
图2为本发明功能结构图；
图3为本发明云MODBUS协主动上报协议组成示意图；
图4为本发明云MODBUS协主动上报协议原理示意图；
图5为本发明连接示意图；
图6为本发明数据连通示意图。
其中，1、应用层；2、互联网层；3、物联网层；4、无线接入基站终端；5、移动终端；6、云主机；7、维护终端；8、交换机；9、通信网关；10、移动通讯网；11、通信模组；12、MCU；13、继电器驱动芯片；14、RRU；15、继电开关；16、稳压电箱；17、BBU；18、光纤；19、云MODBUS协主动上报协议；20、通讯模块；21、主机模式；22、从机模式；23、输出模块；24、温度传感器；25、电压型传感器；26、电流型传感器；27、开关输入；28、继电器输出；29、MODBUS协议解析转发；30、MODBUS协议转发；31、RTU校验；32、串口打包；33、协议转换；34、RTU设备；35、服务器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-6所示，本发明实施例提供一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，包括应用层1、互联网层2、物联网层3和无线接入基站终端4，应用层1包括云主机6，云主机6连接移动终端5和维护终端7，互联网层2包括交换机8，交换机8连接于云主机6，交换机8连接通信网关9，物联网层3包括移动通讯网10，移动通讯网10连接于通信网关9，无线接入基站终端4包括通信模组11和稳压电箱16，通信模组11连接于移动通讯网10，通信模组11连接MCU12，MCU12连接继电器驱动芯片13，继电器驱动芯片13连接继电开关15，继电开关15连接RRU14，稳压电箱16连接至继电开关15，稳压电箱16连接BBU17，BBU17和RRU14之间双向连接有光纤18，云主机6通过Bott l e框架提供web服务，向维护人员提供管理所有物联终端的能力，维护人员维护终端或智能手机登录交互页面，使用四个模块对所有物联终端进行状态查询、命令下发：
监控中心：可浏览所有物联终端的数量、状态的统计数据，地图展示终端大致物理位置；
数据管理：提供物联终端I MEI码、SN码的批量导入***数据库、批量设置定时关断/开启继电器的时间的功能；
设备管理：提供对单个物联终端的查询、下发关断/开启继电器指令的功能；
定时管理：修改单个物联终端的定时关断/开启继电器的时间，如果该基站需要延迟到零点后关断；
无线接入基站终端4包括云MODBUS协主动上报协议19，云MODBUS协主动上报协议19双向连接协议转换33，云MODBUS协主动上报协议19和协议转换33双向连接有服务器35和RTU设备34，云MODBUS协主动上报协议19包括从机模式22和主机模式21，从机模式22、主机模式21双向连接输出模块23和通讯模块20，从机模式22包括MODBUS协议解析转发29，主机模式21包括MODBUS协议转发30，MODBUS协议转发30连接RTU校验31，输出模块23包括串口打包32；
云MODBUS协主动上报协议19连接温度传感器24、电压型传感器25、电流型传感器26、开关输入27和继电器输出28，无线接入基站终端4包括模拟量输入、开关量输入、DO控制和串口设备，应用层1软件平台采用Li nux操作***下Python开发的应用服务程序；
无线接入基站终端4采用ModbusRTU协议数据处理，支持ModbusTCP/RTU协议自动转换，支持4路继电器输出、socket连接远程服务器和TCPC l ient，无线接入基站终端4采用B/S方式管理物联终端，在PC维护终端和手机可以用浏览器方式查询、触发物联终端状态，因此选用了Bott l e+Twi sted组合的web网络架构；
Bott l e是一个快速、简洁、轻量级的基于WSI G的微型Web框架，除了Python的标准库外，其不依赖任何其他模块，它虽然轻量但仍然支持模型Mode l，视图View和模板Templ ate即MVT开发模式；
物联终端USR-I O424T是一款支持Socket连接远程服务器的终端，为此我们选Twisted，一款用Python编写的异步网络架构开发三方库，很好地支持了大量USR-IO424T终端接入云主机后台服务程序。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，包括应用层(1)、互联网层(2)、物联网层(3)和无线接入基站终端(4)，其特征在于：所述应用层(1)包括云主机(6)，所述云主机(6)连接移动终端(5)和维护终端(7)，所述互联网层(2)包括交换机(8)，所述交换机(8)连接于云主机(6)，所述交换机(8)连接通信网关(9)，所述物联网层(3)包括移动通讯网(10)，所述移动通讯网(10)连接于通信网关(9)，所述无线接入基站终端(4)包括通信模组(11)和稳压电箱(16)，所述通信模组(11)连接于移动通讯网(10)，所述通信模组(11)连接MCU(12)，所述MCU(12)连接继电器驱动芯片(13)，所述继电器驱动芯片(13)连接继电开关(15)，所述继电开关(15)连接RRU(14)，所述稳压电箱(16)连接至继电开关(15)，所述稳压电箱(16)连接BBU(17)，所述BBU(17)和RRU(14)之间双向连接有光纤(18)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述无线接入基站终端(4)包括云MODBUS协主动上报协议(19)，所述云MODBUS协主动上报协议(19)双向连接协议转换(33)，所述云MODBUS协主动上报协议(19)和协议转换(33)双向连接有服务器(35)和RTU设备(34)。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述云MODBUS协主动上报协议(19)包括从机模式(22)和主机模式(21)，所述从机模式(22)、主机模式(21)双向连接输出模块(23)和通讯模块(20)，所述从机模式(22)包括MODBUS协议解析转发(29)，所述主机模式(21)包括MODBUS协议转发(30)，所述MODBUS协议转发(30)连接RTU校验(31)，所述输出模块(23)包括串口打包(32)。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述云MODBUS协主动上报协议(19)连接温度传感器(24)、电压型传感器(25)、电流型传感器(26)、开关输入(27)和继电器输出(28)。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述无线接入基站终端(4)包括模拟量输入、开关量输入、DO控制和串口设备。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述应用层(1)软件平台采用Linux操作***下Python开发的应用服务程序。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述无线接入基站终端(4)采用ModbusRTU协议数据处理。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网交互的环保节能型路边通讯基站，其特征在于：所述无线接入基站终端(4)采用B/S方式管理物联终端。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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