5G基站为什么要休眠?空载设备断电实为降低能耗

2020-08-12 14:07  来源:科技日报  浏览:  

近日,中国联通洛阳分公司在其微信公众号发布消息称,洛阳联通近期分别对已经入网的3种不同基站射频单元设备(AAU),分不同时段定时开启空载状态下的深度休眠功能,从而实现智能化基站设备能耗管控的目的。比如,对于未进行单站验证或单站验证完毕的站点,全时段开启AAU深度休眠功能;对于正在进行单站验证的站点分时段开启AAU深度休眠功能。

这一消息在网上引发热议。5G基站为什么要休眠?是否会影响用户的通信功能?

空载设备断电实为降低能耗

什么是AAU深度休眠?中国联通网络技术研究院无线研究部副主任李福昌介绍,AAU空载状态的深度休眠功能是指当基站业务处于长时间闲时状态下,由于没有5G用户接入,AAU设备可以关断大部分有源设备的供电,进入休眠状态,从而实现降低AAU空载功耗的目的。

为什么要让空载状态下的AAU设备进入深度休眠呢?答案当然是为了降低能耗。李福昌解释说,由于5G基站的AAU设备支持的是64通道或32通道,比传统的4G设备增加了大量的有源器件、基带处理单元等器件,因此会大幅提高该类型设备的空载功耗。

据了解,5G相比4G带宽增加了5倍,功耗也会相应增加。其中,AAU功耗增加是5G基站功耗增加的主要原因。

“在基站正常开启状态下,与高峰期相比,后半夜基站耗能减少不多,但大部分能量消耗是‘无效能耗’。让空载状态下的AAU设备进入深度休眠是网络管理精细化的一个趋势。”电信行业分析师付亮说,这种做法对用户几乎没有影响,却可以大幅降低运营商的电费及其他维护费用。

出现规模用户使用即可唤醒

那么,这种深度休眠会不会影响用户使用呢?对此,李福昌说,5G基站AAU深度休眠功能是在业务闲时时段开启,运营商会根据实时数据进行判断,从而实现5G网络功耗智能化管理。如果5G业务量突然又增加了,AAU设备还可以通过网管平台进行迅速唤醒。

中兴通讯的一位技术专家表示:“进入深度休眠状态后,基站还处于上电的状态,定期与核心网进行信令交互,维持最低的功耗值,但是不提供业务。”

中国移动河南有限公司总经理杨剑宇告诉科技日报记者,5G基站进入深度休眠与路灯关闭不是一回事,它没有严格的时间表。5G基站通过人工智能监控,如果发现某处基站开始有大量的用户正在使用,可以随时唤醒基站,并恢复正常使用。

付亮表示,与面向普通消费者的5G服务相比,基站休眠对5G的行业应用影响更小。因为行业应用需求曲线明显,运营商可根据需求调整基站使用情况,做到在不影响使用的前提下,尽可能降低电力消耗。另外,在独立组网网络下,如果自动驾驶、自动控制已被大量商用时,那时在所涉及区域的5G网络就不会采用这种休眠的方式,而会采用更聪明的调度方式。

群策群力降低用电成本

为了解决5G基站用电成本高的难题,各地政府也开始相继出台政策。目前,降低5G基站用电成本的政策支持主要体现在3方面:一是推动转供电改为直供电,这是降低用电成本的关键环节;二是调降电费定向支持;三是地方资金支持。

同时,华为、中兴等通信设备商也一直在为三大运营商提供解决方案,努力在5G基站设备层面降低功耗。运营商也正从人工节能方式向智能节能方式演进,开发出包括深度休眠和符号关断等降低能耗的方式。此前,华为推出的PowerStar节能解决方案,可通过AI等技术,实现2G、3G、4G、5G多频网络协同调度,以达到节能的目的。江苏电信与中兴通讯联合试点符号关断、深度休眠以及符号关断叠加深度休眠的5G节能技术。

所谓“符号关断”,就像原本是单向四车道的高速公路,每个车道都有人维持秩序,但到夜间空闲时间关闭了其中3个车道,只留一个。相对深度休眠,“符号关断”节电效果要弱,但是能确保用户随时连上5G网络。实测结果显示,符号关断可实现降耗20%以上,深度休眠期间可实现平均降耗60%以上,其中,5G二期主力AAU的深度休眠降耗高达80%以上,符号关断叠加深度休眠后全天可实现降耗30%以上,且在节能期间网络各项性能保持稳定。

中国电信相关负责人表示:“目前,我们正在推动产业链从技术上进一步降低5G基站功耗,如采用更低功耗的处理芯片、通过人工智能算法进行节能控制等。在现网部署的同时,根据当地环境、用户数量密度决定基站发射功率配置以及收发天线数,通过基站配置的灵活选择来降低功耗。”

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