如何降低5G功耗?发现PT展上最靓的仔

一年一度的PT展如期而来 。 伴随着我国5G网络建设初具规模 , 在本次PT展上 , 我们看到5G网络正携手AI、云、边缘等技术走进工业、医疗、媒体、交通等千行百业 , 5G应用逐渐繁荣 , 为数字化经济不断注入动力 。
如果说数字经济是一辆高速行驶汽车 , 那么5G就好比发动机 。 发送机的排量、功率等指标决定了汽车的动力 , 这通常是人们买车时非常关注的数据 。 动力充沛固然是好事 , 但发动机的综合效率也非常关键 , 你一定不会一味追求大排量而无视高油耗 。
5G这台发动机动力强劲 , 网速比4G快5-10倍 , 但随着数据传输和处理量倍增 , 网络能耗也越来越高 , 给运营商带来了越来越大的运营成本压力 。 5G这台发动机要驱动数字经济这辆汽车可持续地快速行驶 , 当然需要大幅提升网络能效 。
为此 , 寻找综合效率最高的网络节能方案 , 是我们本次PT展之行的重要任务之一 。
5G时代的网络需要怎样的节能方案?
我们经常把通信网络比喻为道路 , 车辆比喻为用户 。 城市道路不同路段的车流量会随着时间段变化而变化 , 比如一些路段在早晚上下班高峰车流量极大 。 移动通信网络与城市道路一样 , 网络和各个小区的业务量在时间上存在不均衡性 , 比如白天和夜间的数据流量相差很大 , 某些时段流量可能极大 , 而某些时段可能较小 。
【如何降低5G功耗?发现PT展上最靓的仔】这导致了如下问题:分析发现 , 一方面 , 小区业务量随着时间有明显的变化;另一方面 , 站点能耗几乎没有多大的浮动 。
如何降低5G功耗?发现PT展上最靓的仔文章插图
如上图 , 即使在闲时低流量时间段 , 站点能耗并不随着流量下降而同步下降 , 仍然居高不下 , 这意味着站点在闲时会产生无效功耗 。
因此 , 网络节能的中心思想就是 , 在基站业务量降低时 , 尽可能减少不必要的能耗 , 让能耗随业务量变化而变化 , 也就是让比特驱动瓦特 。
怎么解决这个问题呢?那就在基站小区空载或负载较低时 , 关闭部分与功率发射相关的功能 , 从而减少无效功耗 。
通常 , 无线基站有三种节能技术:载频关断、通道关断和符号关断技术 。 载频关断 , 指小区可在设定的时间段内关断载波 , 以达到节省能耗的目的 , 通常适用于地铁、大型场馆等流量变化随时间相对固定的场景;通道关断 , 指在网络业务比较低时 , 通过关闭冗余通道来降低能耗 , 通常适用于学校、医院等放学或下班后业务量大幅降低的场景;符号关断 , 指基站在部分符号没有发送数据时 , 在这些“没有发送数据”的符号周期实时关闭如功放等硬件 , 以降低系统功耗 。
过去 , 运营商正是基于以上三种技术 , 首先分析小区是否处于空载或低负载状态 , 再确定实施功能“关断” , 来降低站点功耗 。
这看起来是非常简单的流程 , 但实际操作起来非常复杂 , 稍有不慎还会影响用户上网、打电话 , 一直让运营商畏手畏脚 , 无法实现网络最大化节能 。
首先 , 确定哪些小区应该“关断” , 怎么“关断” , 是非常头痛的问题 。
移动通信网络的组网场景非常复杂 , 商业区、居民区、学校、车站、码头、郊区等各种场景的业务量随时间变化的差异性很大 , 比如 , 商业区在白天的流量很高 , 到了夜间流量会骤降;居民区全天流量比较均衡;而地铁、体育场馆等场景在夜间停运或闭馆后基本没有业务量 。 同时 , 移动通信网络由在地理位置上广泛分布的基站和小区组成 , 一个普通地市网络就有上万个小区 , 不同小区都有不同的话务模型 。
同时 , 网络内2/3/4/5G不同制式、不同频段共存 , 室内、室外不同站型立体组网 , 不同制式、不同频段、不同站型容量不一 , 并存在重叠交叉覆盖 , 如何在不影响网络覆盖和用户感知的前提下精准判断哪些小区、频段可以实施关断策略?以载频关断为例 , 当本小区的业务量较少时 , 其允许将业务迁移到负荷允许的目标基础小区上 , 然后关掉本小区 , 以节省能耗 。 但前提是:本小区的覆盖范围一定是处于目标基础小区的覆盖范围之内 , 否则 , 关闭本小区后会造成覆盖盲区 , 这要求能精准的识别相邻小区之间的共覆盖关系 。