在(zai)当今快(kuai)速(su)发(fa)展(zhan)的(de)科技时代，技术(shu)创新已(yi)成(cheng)(cheng)为(wei)推动(dong)社会进(jin)步(bu)的(de)重要(yao)力量。在(zai)通信网络(luo)领域，随着5G技术(shu)的(de)普(pu)及和物(wu)联网的(de)快(kuai)速(su)发(fa)展(zhan)，通信网络(luo)设备的(de)数量和规模日益(yi)(yi)庞大，其能耗(hao)问题也日益(yi)(yi)凸显。因此，如何通过(guo)技术(shu)创新实(shi)现通信网络(luo)设备的(de)节(jie)能降耗(hao)，已(yi)成(cheng)(cheng)为(wei)业界关注的(de)焦(jiao)点。
技术创新，引领绿色转型
为(wei)响应(ying)国家“双(shuang)碳”目标及(ji)中(zhong)国移动集(ji)团“C²三能(neng)计划”，在中(zhong)国移动集(ji)团网(wang)络(luo)事业部的(de)(de)指导下，吉林移动携手中(zhong)国移动集(ji)团设计院、烽火通信，针对现有(you)SPN网(wang)络(luo)共(gong)同(tong)进行(xing)技术(shu)研究，并提(ti)出《一种基于VMD与WPD的(de)(de)改进LSTM模型的(de)(de)通信传输设备智能(neng)节(jie)电方法(fa)》技术(shu)。其关键点为(wei)利(li)用波形分(fen)解和降(jiang)噪技术(shu)优(you)化神经网(wang)络(luo)LSTM算(suan)法(fa)，从而提(ti)高整(zheng)体(ti)(ti)预测(ce)准(zhun)确度，实(shi)现精准(zhun)流量(liang)预测(ce)。同(tong)时(shi)，采用实(shi)时(shi)数据(ju)与优(you)化预测(ce)算(suan)法(fa)相结合，可时(shi)刻跟踪设备功(gong)耗(hao)，自(zi)动调节(jie)单板功(gong)耗(hao)，达到控(kong)制(zhi)设备整(zheng)体(ti)(ti)功(gong)耗(hao)与节(jie)能(neng)的(de)(de)目的(de)(de)。
关键技术点一：搭建VMD改进LSTM预测模型
在对现网流量数据进行(xing)建模时(shi)，先(xian)通过VMD波形(xing)分(fen)(fen)(fen)解为三(san)个(ge)部分(fen)(fen)(fen)：趋势(shi)部分(fen)(fen)(fen)+周期变化部分(fen)(fen)(fen)+余量（噪声）部分(fen)(fen)(fen)，然后(hou)对每(mei)个(ge)部分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)别进行(xing)建模并实施LSTM时(shi)间序列预测，最后(hou)将(jiang)三(san)部分(fen)(fen)(fen)的预测值累加(jia)即可(ke)得到流量对数预测值，实现预测准确率满足中国移动技术规范，如下例图(tu)所示：
关键技术点二：设备功耗控制
通(tong)过预测流量数据来计算设备(bei)交叉容量需求，从而实现设备(bei)负载动态调整，具体(ti)逻辑如下(xia)：
流(liu)量(liang)预(yu)(yu)测转换(huan)为(wei)(wei)交(jiao)(jiao)叉盘需求预(yu)(yu)测量(liang)：对每一个时(shi)间尺度，定义流(liu)量(liang)预(yu)(yu)测转换(huan)为(wei)(wei)交(jiao)(jiao)叉盘需求预(yu)(yu)测量(liang)的(de)函(han)数：Pj(t) = Fj(Lj(t))，j是时(shi)间尺度序(xu)号，Lj（t）是未来(lai)t时(shi)刻的(de)流(liu)量(liang)，Pj(t)是对应(ying)的(de)交(jiao)(jiao)叉盘数量(liang)。Pj(t)可为(wei)(wei)浮点(dian)数。
F函(han)数设计方法如下，未来t时刻的交叉盘预测量：
Pj(t)=Fj(Lj(t))=K*max(Lk-j(t))/H
其中定义参数如下：
Lk-j(t)：t时(shi)(shi)(shi)刻(ke)第k个(ge)业务盘(pan)基(ji)于第j时(shi)(shi)(shi)间尺度的(de)预测流(liu)量(liang)。因此该时(shi)(shi)(shi)刻(ke)业务盘(pan)预测流(liu)量(liang)分(fen)别为(wei)： L1-j(t)，L2-j(t)，L3-j(t)，… …，Lk-j(t)，K为(wei)业务盘(pan)的(de)总数量(liang)。
Pj(t)：在未来t时刻的交叉盘预测(ce)需求数量
P_current：当前在位设备交叉盘(pan)总数
K：当前在位设备业务盘槽位数
H：代(dai)表交(jiao)叉(cha)(cha)盘的(de)最大交(jiao)叉(cha)(cha)容量
智能感知 精准调控，效能与环保并重
通(tong)过(guo)该(gai)技术(shu)完成(cheng)实时数据与(yu)优化预测算(suan)法(fa)相(xiang)结合，时刻跟踪设备(bei)功(gong)耗，感知网络(luo)流量的波动，通(tong)过(guo)算(suan)法(fa)优化，自(zi)动调整(zheng)(zheng)设备(bei)的工作状态，确保在满足通(tong)信需求(qiu)的同时，减少能(neng)(neng)(neng)源消耗，实现功(gong)耗随(sui)设备(bei)负载动态调整(zheng)(zheng)，使网络(luo)具(ju)备(bei)能(neng)(neng)(neng)耗的精细化管(guan)理，达(da)到节能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)果，实现真(zhen)正的“按需分(fen)配”。这(zhei)种智能(neng)(neng)(neng)化的管(guan)理方式(shi)，不仅可提升网络(luo)运行效(xiao)(xiao)率(lv)，还能(neng)(neng)(neng)有效(xiao)(xiao)延长设备(bei)的使用(yong)寿命，实现经济效(xiao)(xiao)益与(yu)环境效(xiao)(xiao)益的双赢。当前，该(gai)功(gong)能(neng)(neng)(neng)已在全(quan)国范围内的SPN网络(luo)进(jin)行应用(yong)，可节省电(dian)量1401.6万(wan)度/年，相(xiang)当于减少13974吨二氧化碳排放，随(sui)着(zhe)全(quan)网设备(bei)部(bu)署，节能(neng)(neng)(neng)成(cheng)效(xiao)(xiao)愈(yu)发(fa)显著。
共创绿色未来，携手迈进低碳新时代
面对(dui)全(quan)球(qiu)气候变化的严峻挑(tiao)战，每一份节能(neng)(neng)减碳(tan)的努力(li)都至关重要。SPN网(wang)络的功耗(hao)动态控制功能(neng)(neng)，不(bu)仅能(neng)(neng)够帮助运营商降低运营成本，提升市场竞争力(li)，更是对(dui)构(gou)建(jian)可持(chi)续发展作出的有力(li)贡献(xian)。未来，中国移动与烽火(huo)通信将持(chi)续秉(bing)持(chi)创新发展、合作共(gong)赢的理(li)念，携手(shou)并进，以科(ke)技创新共(gong)绘(hui)低碳(tan)、高效、绿色的网(wang)络图景。
