PowerPilot Pro：三维并进提升网络节能效率，构建可持续低碳网络
发布时间：2022-06-22 作者：中兴通讯 范英鹰，郭诚 阅读量：
面对业务数倍级增长，通信网络面临着随之而来的能耗增加。在中国力争实现“2030年前碳达峰”“2060年前碳中和”的背景下，通信网络作为数字经济发展的重要基座，如何实现绿色低碳的高质量发展尤其值得关注。
在尽力保证相应业务需求不受影响的前提下，无线接入网节能效率的提升主要取决于三大维度：网络中可参与节能的设备数、节能设备可关断的深度（可关断的器件数）以及节能激活的时长，三者有机结合可有效提升网络节能收益，如图1。
中兴PowerPilot节能解决方案致力于节能三维度的提升，随着基站算力的不断提升，PowerPilot Pro进一步从节能效率及关断深度上提升设备本身节能效率；持续优化AI预测算法，提升站点节能有效激活时长；栅格化模型构建联合策略灵活性优化，精准匹配需求的同时最大化网络中可节能设备量。PowerPilot Pro方案三维并进提升通信网络节能效率，提高通信网络绿色化水平，严格控制能耗强度，助力实现碳达峰、碳中和。
图1 PowerPilot Pro方案三维度提升节能效率
深化设备关断强度和粒度
射频设备在中低负荷下采用时域符号关断、空域通道关断、频域载波关断甚至深度休眠等方式，通过关断一部分设备中的器件，降低网络冗余容量达到节能的目的。
PowerPilot Pro通过对硬件器件关断能力的探索及算法的不断优化，进一步精细化设备休眠机制，持续提升节能状态下的器件关断深度，最大程度降低中低负载下的设备能耗。并在保证设备健康度的前提下，自动启停实现关断状态下AAU剩余功耗不足10W。现网在服设备仅通过软件升级即可支持此功能，可在无话务时做到极致节能；与BBU进行状态同步，相应节能时刻不进行告警上报；可与现有功能协同使用，保证用户感知。
BBU深度休眠模式与射频设备深度休眠/自动启停联动，当连接到对应基带板上的所有射频设备均处于深度休眠或自动启停状态时，该基带板同样可进入休眠模式。唤醒时同样启动基带板与相关射频设备联动唤醒模式。BBU深眠模式可带来BBU 55%~70%的能耗降低。
延长节能生效时长
AI技术的引入对增加节能时长有显著作用。通过从无线侧获取网络数据，小区级深度学习负荷模型并进行时间序列分析预测，全天候匹配小区可激活节能时间段；并采用聚类算法进行节能门限参数迭代优化，保证网络性能的情况下调整门限参数，扩展可节能时间窗。自2020年起中兴通讯独家推出“业务导航”，在用户感知和网络能效“双赢”的前提下主动进行网络负荷重分布，可进一步增加可节能时间窗。
PowerPilot Pro持续优化负荷预测算法，在预测模型输入参数中增加准确性因子，即将每时段预测负荷与实际负荷进行准确率计算，并按权重反向馈入下一周期的预测模型。在提升预测准确率的同时可以更好地指导类似深度休眠、自动启停等功能的开启，提升节能生效率及生效时长。
最大化可节能的设备
随着5G网络建设的逐步完善，当前网络的建设重点已从单频5G网迈向双频5G网，从广覆盖宏站建设过渡到精细化室分、热点区域建设，运营商的关注重点也从以网络为中心转向以用户为中心。单一的节能方案已无法满足现有立体网络架构，PowerPilot Pro使能室分站点、宏站更为灵活的节能策略，使得整体网络中更多设备可实现节能。
当前室分站点节能以逻辑小区为最小节能单位，但在射频合并的情况下，由于室内话务分布的不均匀性导致部分pRRU信号空发，而在室内低话务时刻又因为单点的负荷需求导致整个逻辑小区下的pRRU无法进入节能状态。随着基站算力的不断提高，PowerPilot Pro使能pRRU级感应灯式点控节能，应节尽节：仅在pRRU覆盖区域内有业务需求时进行信号发送，而无业务需求时进入节能状态，通过pRRU接收终端上行信号毫秒级判断，既可满足用户业务需求，减少空发带来的干扰，同时增加时空中可节能的pRRU数量，提升节能效率。
既有网络都是较为复杂的多频多制式网络，常规的节能方案都是思考关哪些设备，但我们更想反过来思考：如果在单层网可以满足业务需求的情况下，即网络最小能耗的情况下，随着一天内业务需求的增加，应该开启哪些设备？这就是绿色生成的理念：让网络需求指导网络容量，最小化网络能耗。PowerPilot Pro通过构建栅格级用户分析模型、小区级负荷分担模型，在基站通过用户测量报告自配置覆盖补偿关系的前提下，按用户所处栅格位置、速率需求等信息，“点亮”网络中最少量的小区/频层，最大程度实现节能。
实现“碳达峰碳中和”，是我国当前重大战略决策，也是构建人类命运共同体的庄严承诺。我们相信“人不负青山，青山不负人”，我们将不断寻求技术创新，将节能三维演进有序结合，提升通信网络能效，积极推进经济数智化转型，为守护青山绿水贡献力量。
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