華為解決5G基站高功耗難題

5G基站能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機(jī)房空調(diào)四部分，而其中基站的電費(fèi)支出占整體網(wǎng)絡(luò)能耗的80%以上。

5G時(shí)代，移動(dòng)基站數(shù)量巨大，分布廣泛，應(yīng)用條件千差萬(wàn)別，基站性能的好壞也就極大地影響網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)成本。因此，在保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，如何讓基站“降能耗、提性能”，是當(dāng)前無(wú)線通信設(shè)備廠家面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。

在過(guò)去30年之中，華為和運(yùn)營(yíng)商一起建設(shè)了1500多張網(wǎng)絡(luò)，在全球170多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，為30億人提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，5G時(shí)代，華為持續(xù)在5G產(chǎn)品研發(fā)與工程化過(guò)程中投入創(chuàng)新，力爭(zhēng)為運(yùn)營(yíng)商降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的綜合成本。

移動(dòng)通訊接入使用了成千上萬(wàn)的基站，基站能耗以電為主，隨著電力成本的增加，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，基站機(jī)房電費(fèi)支出逐漸增大。

“目前，5G基站能耗主要集中在基站、傳輸、電源和機(jī)房空調(diào)四部分，而其中基站的電費(fèi)支出占整體網(wǎng)絡(luò)能耗的80%以上?！比A為中國(guó)運(yùn)營(yíng)商無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與云核心網(wǎng)高級(jí)專(zhuān)家孫昊在接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）全媒體記者采訪時(shí)表示，基站能耗中，負(fù)責(zé)處理信號(hào)編解碼的基帶單元（BBU）的功耗相對(duì)較小，而射頻單元（RRU/AAU）是功耗的主要來(lái)源。

眾所周知，移動(dòng)通訊接入使用了成千上萬(wàn)的基站，基站能耗以電為主，隨著電力成本的增加，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，基站機(jī)房電費(fèi)支出逐漸增大。特別是在5G時(shí)代，不僅功耗提升了三倍以上，并且由于覆蓋范圍的衰減，5G基站的需求數(shù)量又是成倍增加，因此，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言5G基站的高功耗甚至成為了制約5G建網(wǎng)的首要原因。

在孫昊看來(lái)，影響基站能耗的因素主要因素有五大方面，一是基站配置引出的發(fā)射功率、擴(kuò)展能力等;二是業(yè)務(wù)負(fù)載的影響;三是散熱及耐熱可靠性;四是器件不同能效比的影響;五是設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度等。

既知痛點(diǎn)，那就要“對(duì)癥下藥”。對(duì)此，為了實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)性能和用戶(hù)體驗(yàn)不受影響的前提下極致提升網(wǎng)絡(luò)節(jié)能效果，華為推出了PowerStar三級(jí)節(jié)能方案，旨在助力運(yùn)營(yíng)商達(dá)成節(jié)能目標(biāo)。

正如家用電器過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致效率的降低和能耗的升高，基站也需要強(qiáng)散熱以保證高能效。

具體來(lái)看，華為PowerStar三級(jí)節(jié)能解決方案通過(guò)人工智能等創(chuàng)新技術(shù)，在設(shè)備級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)、站點(diǎn)級(jí)實(shí)現(xiàn)2/3/4/5G端到端綜合節(jié)能，以“保障KPI平穩(wěn)前提下，最大化能耗節(jié)省”為目標(biāo)，通過(guò)智能化的AI節(jié)能平臺(tái)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，調(diào)用節(jié)能特性并設(shè)置精準(zhǔn)的節(jié)能參數(shù)，助力運(yùn)營(yíng)降低網(wǎng)絡(luò)能耗。

“通過(guò)AI平臺(tái)工具實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的共覆蓋識(shí)別，多頻多制式協(xié)同節(jié)能等能力最大化節(jié)能效果，基于智能節(jié)能平臺(tái)對(duì)節(jié)能效果和KPI影響做實(shí)時(shí)監(jiān)控，迭代調(diào)優(yōu)節(jié)能參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，避免因節(jié)能而影響網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)?！睂O昊表示，PowerStar端到端節(jié)能方案可以助力客戶(hù)通過(guò)自動(dòng)化工具平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下發(fā)策略并實(shí)時(shí)監(jiān)控優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級(jí)快速部署，獲取節(jié)能收益。

此外，正如家用電器過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致效率的降低和能耗的升高，基站也需要強(qiáng)散熱以保證高能效。

孫昊表示，華為采用了先進(jìn)的仿生散熱技術(shù)，輥壓接合散熱齒，這是一個(gè)AAU內(nèi)部的循環(huán)散熱系統(tǒng)，通過(guò)華為專(zhuān)利液體在AAU內(nèi)部汽化-液化-汽化的循環(huán)，使基站的整體散熱能力提升20%，從而達(dá)到降耗的目的。

近年來(lái)全球移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)持續(xù)快速發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前3G、4G、5G多制式共存，有十幾種頻段，站點(diǎn)數(shù)也在不斷增加。日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)能耗快速增加，多模多制式之間的耦合，也給節(jié)能帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。

為了提升功放效率，華為采用專(zhuān)門(mén)優(yōu)化的數(shù)字預(yù)糾偏算法（DPD），對(duì)功放的非線性放大區(qū)進(jìn)行預(yù)糾偏，使得功放的線性放大區(qū)間得到極限延伸，同比業(yè)界可降低10%功放能耗。

在當(dāng)前5G部署環(huán)境中，5G基站主要以直流供電方式為主，而針對(duì)機(jī)房，華為也開(kāi)發(fā)了一套針對(duì)站點(diǎn)機(jī)房的節(jié)能方案，通過(guò)把原有無(wú)線AAU/RRU機(jī)房?jī)?nèi)取電改造成機(jī)房外取電，節(jié)省機(jī)房空調(diào)，同時(shí)還降低了機(jī)房租金，實(shí)現(xiàn)了節(jié)電降租。

據(jù)孫昊介紹，該方案平均每站可節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本2萬(wàn)元/年，有效助力運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行5G建設(shè)。