周 祥：革新網絡節能技術引領智能5G新布局

文/呂 方

憑借過硬的技術及價格優勢，中國5G電信設備廠商承接了全球范圍內的大量訂單。作為全球頂級無線通訊企業客戶MTO部高級方案總監，周祥認為，唯有實力才是硬道理，只有不斷升級技術才能保證企業的核心競爭力。

擁有21年電信行業的研發、管理、運營經驗，從2G到5G，周祥參與了無線網絡發展的每個重要階段。2G時代，他就緩解了無線信道擁塞的問題，提出了半速率動態信道共享技術，提高了無線網絡性能；3G時代，他領導全球首個預商用SDR基站軟件無線電技術的開發，延長了其網絡系統的使用壽命，降低TCO（總擁有成本）并顯著降低投資風險；4G時代，他發起了4G的帶寬增強技術Massive MIMO，聯合孟加拉Banglalink，巴基斯坦Jazz客戶，聯合開發Massive MIMO技術，為5G提供核心技術支持。

“5G技術重新定義了未來數字化生活，更加廣泛地連接萬物，構建了全新的數字世界。”盡管由于現階段條件限制，5G還未能展現出其真正價值，但周祥相信，5G擁有巨大的潛力和動能，將帶動大量垂直行業新用途，創造巨大商機，提升行業效率。困境是暫時的，挑戰是永恒的。對于5G的發展方向，周祥提出了三個關鍵詞：綠色、無界、AI。借助三方面的開發研究，周祥帶領公司不斷擴張業務范圍及合作對象，包括但不限于印度Airtel、馬來西亞DIGI、泰國AIS、意大利Wind Tre5G等，為公司帶來累計超過10億元的收益。

綠色5G，精準關斷助力節能

在5G基站投入使用后，各大運營商很快發現一些實際問題，其中最突出的便是電費及能耗問題。這也體現出了5G移動網絡所面臨的一個普遍性挑戰——網絡能耗的大幅增加，以及其帶來的碳排放問題。

2015年，《巴黎協定》設定了21世紀后半葉實現凈零排放的目標。自此，越來越多的國家政府將其轉化為國家戰略，提出了無碳未來的愿景。根據公開信息統計，目前已有約126個國家和地區提出了碳中和目標，完成時間為2050年左右。基于此，控制5G網絡碳排放成為當務之急。

5G網絡中，無線基站能耗占比超過73%(GSMA)，業內主流第三方節能方案，普遍存在第三方空開一刀切下電，影響設備健康度，基站告警維護難等問題。針對這種情況，周祥聯合中國移動，共同研究出基于軟件控制的節能方案PowerPilot。

PowerPilot是業界首個具備智能基站的節能解決方案，該方案引入AI多頻協同節能，控制5G基站的精準關斷，不同關斷深度應對不同的網絡場景。包括符號級關斷技術、通道級、載波級、射頻設備關斷大部分器件的深度休眠，以及自動啟停功能助力AAU極致節能模式。通過與中國移動的合作，Powerpilot方案極大程度助其降低能耗，促進網絡節能。其中，陜西移動平均值功耗下降16%；廣州移動實現廣州天河、番禺兩地日均20.5%的能耗降低，16.7%的5G能效比提升，每年可降低2200萬度耗電，減少近1.8萬噸碳排。PowerPilot基站節能方案還助力天津移動年節電超400萬度，一年可節省超過400萬度耗電，相當于減少3000余噸碳排放。

截至目前，PowerPilot方案已經成為全球5G主流節能方案之一。通過部署方案，印度Airtel節能效果翻倍，單站每天節電超3度；馬來西亞DIGI超70,000小區部署該方案，單站平均6%降低能耗；泰國AIS 5G網絡智能節能部署，在開啟24小時符號關斷并疊加基于AI負荷預測的深度休眠后，每AAU降耗比例25.97%。

PowerPilot是業界首個具備智能基站的節能解決方案，與基于AI的平臺相結合，主動制定實時的、具有感知能力的節能策略，已在全球30多個網絡的90多個站點部署，該功能累計給公司帶來10億美元的營業收入。

無界5G，突破海陸空界限

5G基站使用過程中，一大關鍵問題在于5G厘米波建設的5G基站覆蓋范圍仍然太小，導致5G基站的密度過大，投資額奇高。無論技術如何改進，距離問題如果得不到解決，始終是制約5G發展的阿喀琉斯之踵。

2021年5月14日，民航局正式發布《中國民航新一代航空寬帶通信技術路線圖》，首次明確提出以5G為代表的新一代航空帶寬技術的系統性實施路徑，表示將會同國務院有關部門，推進ATG（Air To Ground）網絡升級，推進機上無線網絡服務。

針對航空及海島領域范圍的5G信號覆蓋問題，周祥帶領團隊發起了5GNTN (Non-Terrestrial Networks)非地面網絡研究，聯合中國移動及合作伙伴完成全球首個運營商5GNTN技術外場驗證，實現突破超遠距離和普通手機直連兩大挑戰，形成超大時延動態補償、星地間射頻數據轉化兩大創新方案，實現了5GNTN端到端全鏈路技術貫通，完成短消息和語音對講等業務演示。

在航空方面，周祥提出的5G ATG通信最突出的特點是移動速度高和覆蓋范圍大。其所研發的5G ATG通信最關鍵的技術包含了1200km/h的超高移動速率以及每架飛機帶寬獨享5GMassiveMIMO。機載CPE通過對NR基站導頻的實時測量獲取下行時偏并進行補償，基站側同時進行上行時偏測量，以滿足1200km/h超高時速移動。空中Massive MIMO通過收發兩端的極化天線實現，CPE及基站天線都采用支持垂直、水平的雙極化天線，Massive MIMO技術可在100M NR帶寬下，使每架飛機均可實現上下行峰值速率高達150M/800Mbps，并且還可支持160+用戶同時體驗1080P高清視頻。

航空市場發展前景巨大，周祥所提出的5G ATG方案可以使航空業邁入5G時代，所有飛機相關的數據可以實時云化，是航空業大數據和AI分析的基礎。方案將帶來地面互聯網向空中互聯網的延伸，實現空中互聯經濟多樣化，成為全球航空業和航空公司的利潤新增長點，在航空領域創造全新的應用場景，賦能智慧民航。

憑借此方案，周祥及其團隊已與國內外各大航空公司、運營商及行業合作伙伴開展深度合作。2020年10月，完成全球首個5G ATG試飛。后續，周祥將繼續積極推進5G機上無線互聯、智慧客艙建設等方案的落地，助力全球民航信息化發展。

智能5G，AI啟動未來引擎

5G技術重新定義了未來數字化生活，更加廣泛地連接萬物，構建全新的數字世界，5G+AI是未來網絡的引擎，包括了AI智能化和5G算力。兼任5G網絡智能優化標準開發總監，周祥領導了開發5G AI無線智能編排Radio Composer方案。

“未來的5G網絡是內生AI的系統，并且AI的理念將在標準制定階段就被定義到整個系統設計中。”5G網絡資源非常豐富，但如何把這些資源及時動態分配給需要的用戶，減少網絡的空閑資源，充分利用每一個能耗和網絡資源，成為周祥關注的重點。

同時，5G網絡復雜性對用戶中心化策略提出了更大挑戰。傳統網絡策略以網絡為中心，無法直接匹配用戶體驗。為此，周祥提出了5G無線智能編排網絡核心理念P=f{N,D,S,L,A}，結合中國移動、中國聯通以及中國電信的意見建議，多維度協同網絡側和用戶設備同步優化的方案，實現在用戶側尋求用戶體驗最優解。目前該方案B2C用戶體驗提升20%，網絡流量提升20%；B2B場景下，網絡資源效率提升30%。

5G AI無線智能編排Radio Composer方案獲得中國信息通信研究院等舉辦的“綻放杯”-5G增強技術三等獎，入選人民郵電報2021年度ICT優秀案例。目前，該項技術已經成功部署在山東聯通5G網絡中，在移動高清直播、短視頻及云游戲等業務場景下無縫保障優質體驗，最優體驗時長百分比提升30%，為促進數字經濟發展奠定網絡基礎。

5G移動通信時代的帷幕已經揭開，但無限廣闊的市場藍海仍待人探索。目前，周祥已經開始參與5G-Advanced研究，致力于協同芯片、終端、視頻端等產業鏈，結合人工智能等新技術，把面向5G的新應用真正用起來。也許就在不久的將來，5G-Advanced的更多增強功能將使5G走進更廣泛的行業和應用，釋放無限潛能。