基于数字孪生模型的基站优化方法、系统及装置与流程

本发明涉及通信，具体而言，涉及一种基于数字孪生模型的基站优化方法、系统及装置。

背景技术：

1、通信基站是无线通信系统中的核心设备，是实现手机和其他移动设备与网络之间通信的关键设施，通信基站通常会被安装在高处，如广播塔、高楼建筑物的屋顶、电信杆等地方，以获得更广阔的覆盖范围，通信基站可以将来自手机等终端设备的信号转发到通信网络中，或将来自网络中的信号转发到终端设备中，实现移动通信的无缝链接，随着5g技术的快速发展，人们对通信质量的要求越来越高，通信基站的稳定运行决定了通信质量的高低，基站的安装位置一般都在高处，受环境影响较大，恶劣天气、自然灾害、停电事件等特殊情况，会导致基站断电、基站停服，进而使得用户无法上网、通话，带来通信安全隐患，为网络通信商的运营工作以及智慧城市的治理带来消息传播风险。

2、相关技术中，通过对通信基站建立监控系统进而对基站的实际运行情况进行监控，由人工获取监控信息并对基站异常情况进行报警和维修，现有的城市基站监控系统对基站监控不直观、智能化程度低，难以通过可视化工作面直观反应通信基站的实际运行情况，且浪费大量的人力，还难以及时进行应急处理。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于数字孪生模型的基站优化方法、系统及装置，以至少解决相关技术中，对通信基站进行管理时，通过人工发现问题和解决问题的方式难以及时对通信基站进行优化的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于数字孪生模型的基站优化方法，包括：基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据；将所述实时运行数据输入至基站评估模型，输出基站评估结果，其中，所述基站评估结果至少包括：基站能耗评估结果、基站接入量评估结果、基站故障评估结果；将所述基站评估结果与预设基站运行条件进行比对，得到比对结果，在比对结果指示所述基站评估结果不满足所述预设基站运行条件的情况下，确定该基站为待优化基站；基于所述比对结果获取基站优化策略，并基于所述优化策略对所述待优化基站进行优化。

3、进一步地，所述基站优化策略包括下述至少之一：基站能耗优化策略、基站接入量优化策略、基站故障优化策略。

4、进一步地，基站优化存在优先级，优先级是预先定义的，其中，基站故障优化的优先级大于基站能耗优化，基站能耗优化大于基站接入量优化。

5、进一步地，在基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据之前，还包括：获取基站的gis数据，并基于所述gis数据构建物理孪生模型；基于所述物理孪生模型构建所述数字孪生模型。

6、进一步地，在基于所述gis数据构建物理孪生模型之后，还包括：对所述物理孪生模型中的地图进行栅格化，得到n个区域栅格,其中，n为正整数；将基站与基站所在的区域栅格进行关联，得到基站与所述区域栅格的映射关系。

7、进一步地，在基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据之前，还包括：基于基站感知和信令传导模块建立物理孪生模型和所述数字孪生模型的连接；基于所述基站感知和信令传导模块对基站进行信息采集，并基于采集得到的信息更新所述数字孪生模型。

8、进一步地，在基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据之前，还包括：基于所述数字孪生模型构建基站历史矩阵集合，其中，所述基站历史矩阵集合至少包括：历史人口密度矩阵、历史天气时序矩阵、历史告警时序矩阵、历史基站故障时序矩阵、历史流量接入时序矩阵、历史能耗时序矩阵；基于所述基站历史矩阵集合构建所述基站评估模型。

9、进一步地，基于所述优化策略对所述基站进行优化的步骤包括：对所述待优化基站的可调节对象进行参数调节优化，其中，所述可调节对象指的是可以进行参数调节的对象；基于所述待优化基站与区域栅格的映射关系对所述区域栅格对应的目标区域进行运营调度优化。

10、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于数字孪生模型的基站优化系统，包括：数字孪生模型，用于对基站进行可视化管理；基站感知和信令传导模块，用于建立所述数字孪生模型和物理孪生模型的通信连接；基站评估模型，用于基于基站的实时运行数据对基站进行性能评估；基站优化模块，用于基于基站优化策略对基站进行优化。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于数字孪生模型的基站优化装置，包括：获取单元，用于基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据；输出单元，用于将所述实时运行数据输入至基站评估模型，输出基站评估结果，其中，所述基站评估结果至少包括：基站能耗评估结果、基站接入量评估结果、基站故障评估结果；比对单元，用于将所述基站评估结果与预设基站运行条件进行比对，得到比对结果，在比对结果指示所述基站评估结果不满足所述预设基站运行条件的情况下，确定该基站为待优化基站；优化单元，用于基于所述比对结果获取基站优化策略，并基于所述优化策略对所述待优化基站进行优化。

12、进一步地，所述基站优化策略包括下述至少之一：基站能耗优化策略、基站接入量优化策略、基站故障优化策略。

13、进一步地，基站优化存在优先级，优先级是预先定义的，其中，基站故障优化的优先级大于基站能耗优化，基站能耗优化大于基站接入量优化。

14、进一步地，所述基于数字孪生模型的基站优化装置还包括：第一构建模块，用于获取基站的gis数据，并基于所述gis数据构建物理孪生模型；第二构建模块，用于基于所述物理孪生模型构建所述数字孪生模型。

15、进一步地，所述基于数字孪生模型的基站优化装置还包括：第一栅格化模块，用于对所述物理孪生模型中的地图进行栅格化，得到n个区域栅格,其中，n为正整数；第一关联模块，用于将基站与基站所在的区域栅格进行关联，得到基站与所述区域栅格的映射关系。

16、进一步地，所述基于数字孪生模型的基站优化装置还包括：第一建立模块，用于基于基站感知和信令传导模块建立物理孪生模型和所述数字孪生模型的连接；第一采集模块，用于基于所述基站感知和信令传导模块对基站进行信息采集，并基于采集得到的信息更新所述数字孪生模型。

17、进一步地，所述基于数字孪生模型的基站优化装置还包括：第三构建模块，用于基于所述数字孪生模型构建基站历史矩阵集合，其中，所述基站历史矩阵集合至少包括：历史人口密度矩阵、历史天气时序矩阵、历史告警时序矩阵、历史基站故障时序矩阵、历史流量接入时序矩阵、历史能耗时序矩阵；第四构建模块，用于基于所述基站历史矩阵集合构建所述基站评估模型。

18、进一步地，所述优化单元包括：第一优化模块，用于对所述待优化基站的可调节对象进行参数调节优化，其中，所述可调节对象指的是可以进行参数调节的对象；第二优化模块，用于基于所述待优化基站与区域栅格的映射关系对所述区域栅格对应的目标区域进行运营调度优化。

19、在本发明中，通过以下步骤：首先基于数字孪生模型获取基站的实时运行数据；再将实时运行数据输入至基站评估模型，输出基站评估结果，其中，基站评估结果至少包括：基站能耗评估结果、基站接入量评估结果、基站故障评估结果；然后将基站评估结果与预设基站运行条件进行比对，得到比对结果，在比对结果指示基站评估结果不满足预设基站运行条件的情况下，确定该基站为待优化基站；最后基于比对结果获取基站优化策略，并基于优化策略对待优化基站进行优化。

20、在本发明中，通过建立数字孪生模型实现通信基站的自优化，通过基站评估模型可以提前对通信基站的运行状况进行模拟，及时发现可能存在的异常并提前采取优化措施，保证基站正常运行，通过数字化优化和调度，节省人力资源，提升优化效率，进而解决了相关技术中，对通信基站进行管理时，通过人工发现问题和解决问题的方式难以及时对通信基站进行优化的技术问题。