5G 背景下的移動無線網(wǎng)節(jié)能探討

韓明芬

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司聊城市分公司，山東 聊城 252000）

1 無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)能措施

1.1 網(wǎng)絡(luò)精簡，設(shè)備硬件退網(wǎng)

2021年中國聯(lián)通的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展思路遵循“5G 做優(yōu)、4G 盤活、3G 打薄、2G 精簡”的原則，為了集中精力和資源做好5G 發(fā)展，實施2G、3G 退網(wǎng)。2G 網(wǎng)絡(luò)硬件全部退網(wǎng)，3G 網(wǎng)絡(luò)實施單載波部署，設(shè)備退網(wǎng)下電，節(jié)省能耗成本支出。

1.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)節(jié)能

目前移動無線網(wǎng)的主要技術(shù)節(jié)能措施有：5/4G 基站符號關(guān)斷、5G 通道降級、AAU 射頻模塊深度休眠（含PRRU）、4G 基站的通道智能關(guān)斷休眠功能，通過開啟這些功能或者安裝定時開關(guān)（含物聯(lián)網(wǎng)）可實現(xiàn)基站節(jié)能的目的。

1.2.1 5G 節(jié)能措施以及使用場景

（1）符號關(guān)斷：在閑時基站沒有數(shù)據(jù)傳輸，空載功耗也很高，正常傳輸基站控制類符號、保證用戶手機終端正常接收的情況下，在該時段將功放關(guān)閉，從而減少能耗和降低鄰區(qū)干擾，符號關(guān)斷對現(xiàn)網(wǎng)指標(biāo)、用戶感知無不良影響，能有效降低基站運行能耗10%左右，可以全天開啟。

（2）通道關(guān)斷：在閑時，小區(qū)負荷低，對小區(qū)的部分發(fā)射通道進行關(guān)閉，達到節(jié)省能耗目的；當(dāng)檢查到業(yè)務(wù)負載增加時，立即退出智能關(guān)斷模式，恢復(fù)原有的通道發(fā)射狀態(tài)。對單用戶速率幾乎無影響，通道數(shù)下降1半，影響小區(qū)吞吐量30%左右，可以在非重點保障區(qū)域全天開啟。5G 通道關(guān)斷參數(shù)參考如下：

（3）AAU 射頻模塊深度休眠（含PRRU）：當(dāng)基站業(yè)務(wù)處于閑時狀態(tài)下，沒有5G 用戶接入時，可以關(guān)閉基站射頻單元設(shè)備（AAU）設(shè)備的供電，可以節(jié)省射頻單元設(shè)備（AAU）空載功耗。5G 基站射頻單元設(shè)備（AAU）設(shè)備支持64通道或32通道，所以5G 基站射頻單元設(shè)備（AAU）比傳統(tǒng)4G 設(shè)備增加大量的有源器件、基帶處理單元等器件，設(shè)備的空載功耗大幅提高。開啟AAU 射頻模塊深度休眠期間，小區(qū)無法提供服務(wù)，可以在0-6點內(nèi)連續(xù)7天小區(qū)每小時總流量≤100MB 小區(qū)開啟。不同設(shè)備廠商，AAU 深度休眠下的節(jié)能效果不同，以下為三種廠商的現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)：

中興：A9631節(jié)能80%左右

華為：節(jié)能50%左右

愛立信：節(jié)能60%左右

（4）載波關(guān)斷：在閑時，載頻上的用戶數(shù)較少，把用戶遷移到負荷允許的其他載頻上，將載頻關(guān)閉，在保證業(yè)務(wù)不受影響的情況下，實現(xiàn)載頻智能關(guān)斷，達到節(jié)能降耗效果。開啟期間小區(qū)無法提供服務(wù)。節(jié)能在30%左右，建議在無法使用AAU 深度休眠功能的AAU 實施，在0-6點內(nèi)連續(xù)7天小區(qū)每小時總流量≤100MB 的小區(qū)開啟此功能。

（5）定時開關(guān)（含物聯(lián)網(wǎng)）：開啟期間小區(qū)無法提供服務(wù)，節(jié)能100%。建議5G 室分等場景的規(guī)劃階段應(yīng)考慮采購物聯(lián)網(wǎng)定時開關(guān)。

1.2.2 4G 節(jié)能措施以及使用場景

（1）4G 基站符號關(guān)斷功能：對現(xiàn)網(wǎng)指標(biāo)、用戶感知無不良影響，能有效降低基站運行能耗10%左右。建議全天開啟。

（2）4G 通道智能關(guān)斷休眠功能：對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響較大，用戶速率至少減半，網(wǎng)絡(luò)容量減半，對覆蓋有影響，節(jié)能10%左右。可以在0-6點內(nèi)連續(xù)7天小區(qū)每小時總流量≤100MB 的小區(qū)開啟。

（3）4G 載波關(guān)斷：開啟期間小區(qū)無法提供服務(wù)。節(jié)能在20%左右。可以在0-6點內(nèi)連續(xù)7天小區(qū)每小時總流量≤100MB 小區(qū)開啟。

（4）總結(jié)

1.3 多張網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的節(jié)能措施

對于多套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并存的站點，根據(jù)話務(wù)流量業(yè)務(wù)走勢，進行設(shè)備運行控制，如用戶少時定時關(guān)停其中的一套系統(tǒng)進行節(jié)能，做到用戶多時容量大，用戶少時容量少。

以5G/4G 同時覆蓋的節(jié)電措施以及使用場景為例：

（1）由于4G 網(wǎng)絡(luò)具備很好的數(shù)據(jù)下載速率，因此在業(yè)務(wù)量超低的時間段，可通過安裝定時開關(guān)關(guān)閉4G或5G 基站，從而實現(xiàn)節(jié)能效果。

（2）由于5G 建設(shè)初期終端覆蓋率不足和特殊業(yè)務(wù)場景等原因，部分場景部分時段的5G 網(wǎng)絡(luò)無業(yè)務(wù)或業(yè)務(wù)量極低的情況下，在4G/5G 重疊覆蓋場景的關(guān)閉5G基站節(jié)能。關(guān)閉5G 實施條件（關(guān)閉5G 僅考慮2C 場景）：

該4G/5G 共覆蓋區(qū)域的站址在該時間段內(nèi)，5G 小區(qū)數(shù)據(jù)流量=0；5G 用戶數(shù)=0；4G/5G 網(wǎng)絡(luò)完全重疊覆蓋。

1.4 特殊場景的節(jié)能措施

對于大型商場、超市等場景室內(nèi)分布，安裝定時開關(guān)（含物聯(lián)網(wǎng)）：根據(jù)上班時間定時關(guān)閉功放，控制設(shè)備的運行時間，做到有用戶時有信號，無用戶時無信號，開啟期間小區(qū)無法提供服務(wù)，節(jié)能100%。

對于校園網(wǎng)基站，根據(jù)不同的放假時間，進行假期關(guān)停，從而達到節(jié)能的目的。

1.5 加大共建共享力度，實施節(jié)能

聯(lián)通電信共同覆蓋的站址，采用共享載波方式，節(jié)省電費。

2 結(jié)束語

本文對于移動無線網(wǎng)的節(jié)能措施和場景進行了探討，對一些應(yīng)用場景給出了詳細的建議。隨著5G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加，移動無線網(wǎng)節(jié)能技術(shù)的探索將進一步深入，通信網(wǎng)絡(luò)的能耗成本占運營商網(wǎng)絡(luò)維護成本25%左右，最大限度的節(jié)能，才能滿足網(wǎng)絡(luò)演進和網(wǎng)絡(luò)運營需求。