5G節(jié)能就是讓射頻單元“睡覺”？你可能不知道愛立信有個潮汐功放技術(shù)

6月25日消息（李明）自5G正式商用以來，有關(guān)“運營商為了省電，晚上關(guān)閉5G基站”的報道時常出現(xiàn)。面對5G超高能耗，節(jié)能減排固然重要，但也不能為了節(jié)省電費，而粗暴的犧牲用戶體驗。

有沒有“魚和熊掌可以兼得”的解決方案呢？為此，愛立信近日推出基于Ericsson Silicon的創(chuàng)新射頻單元節(jié)能方案——潮汐功放技術(shù)。在典型業(yè)務負荷時，潮汐功放技術(shù)可使射頻單元功耗降低約20%，基站整體功耗降低約15%。更為人性化的是，該技術(shù)可在“非關(guān)斷”的工作周期內(nèi)高效節(jié)電，不會影響5G用戶體驗。

那么，5G降耗究竟有多重要？5G節(jié)能減排就是讓射頻單元“睡覺”嗎？潮汐功放技術(shù)又有哪些不一樣的節(jié)能“黑科技”呢？對此，愛立信東北亞區(qū)網(wǎng)絡產(chǎn)品線部門總監(jiān)吳日平在接受C114專訪時為我們道出了其中的奧秘。

碳中和勢在必行，5G時代亟需打破能耗曲線

當前，降低碳排放已成為關(guān)乎人類社會能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，世界主要經(jīng)濟體已經(jīng)相繼承諾在本世紀中葉達成碳中和目標。我國已全面確立了2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。

對于ICT行業(yè)能耗大戶通信運營商來說，踐行碳中和也已勢在必行。然而，運營商網(wǎng)絡的碳排放量，一直隨著網(wǎng)絡升級和業(yè)務演進大幅增長。

比如5G海量基站部署將增加驚人的電費，造成OPEX大幅增加，將嚴重侵蝕運營商的利潤，進一步增加運營商的負擔，同時成為運營商實現(xiàn)碳中和目標的巨大挑戰(zhàn)。

“每一代移動通信技術(shù)，帶來技術(shù)能力提升的同時，當然也帶來額外代價。從2G、3G到4G，每一代移動通信技術(shù)的能耗水平都在增加。”吳日平指出，如果我們不努力突破，可能在5G時代雖然網(wǎng)絡功能和性能更強大了，但網(wǎng)絡整體的能耗也會比4G更高。

在吳日平看來，5G網(wǎng)絡節(jié)能不僅僅是一種能力，更是一個行業(yè)責任。因此，愛立信提出要打破能耗曲線，要打破以前這么多代移動通信技術(shù)的能耗持續(xù)增長趨勢，最終使5G網(wǎng)絡整體能耗水平降低，達到4G甚至低于4G的能耗水平。

另辟蹊徑：“不關(guān)斷”也可節(jié)電的潮汐功放

目前，現(xiàn)網(wǎng)中的軟件節(jié)能方向主要是以“關(guān)斷”為主，例如符號關(guān)斷、通道關(guān)斷、載波關(guān)斷、基站休眠等，這些技術(shù)也確實能帶來比較好的能耗降低，尤其是沒有業(yè)務的時間和區(qū)域，其節(jié)能效果良好。

但是技術(shù)創(chuàng)新的魅力不僅如此！節(jié)能就是讓射頻單元‘睡覺’嗎？顯然不是！創(chuàng)新的黑科技，還能使工作時的能效更高。”吳日平提出：“我們應該開始考慮能否更進一步，為運營商提供更靈活的選項，讓基站在完全不休眠、完全不關(guān)斷，也就是非關(guān)斷的正常工作周期內(nèi)如何同樣做到節(jié)電？”

以國內(nèi)運營商的典型無線網(wǎng)絡為例，無線主設備能耗(射頻單元+基帶單元)占無線網(wǎng)絡總能耗約50%，另外50%來自空調(diào)、電源等消耗；其中，射頻單元能耗占無線主設備能耗約80%，射頻模塊占射頻單元能耗約70%，其中PA占射頻模塊能耗約90%、是絕對的能耗大戶。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新，提升PA效率是無線網(wǎng)絡節(jié)能的關(guān)鍵一環(huán)。

為此，愛立信另辟蹊徑，利用硅芯科技賦能創(chuàng)新節(jié)能方案。據(jù)愛立信介紹，基于Ericsson Silicon（即基于愛立信先進的硅芯設計理念推出的多款全自研先進制程芯片），愛立信推出的潮汐功放技術(shù)，通過動態(tài)調(diào)整PA電壓以提升PA效率——比如有業(yè)務情況下，可根據(jù)業(yè)務量高低，自動通過硬件算法實時優(yōu)化功耗，在不影響性能的同時實現(xiàn)功耗的動態(tài)優(yōu)化，可實現(xiàn)基站的能耗隨業(yè)務變化實時動態(tài)調(diào)整。根據(jù)實驗室測試結(jié)果，在典型業(yè)務負荷下，潮汐功放技術(shù)可使射頻單元功耗降低約20%，基站整體功耗降低約15%。

工作和節(jié)能兩不誤背后的“黑科技”

“工作和節(jié)能兩不誤，讓終端客戶在無感的情況下實現(xiàn)節(jié)能。”吳日平坦言，要做到這一點，想法很容易，但實際上要克服的困難非常多，特別是如何不影響用戶體驗，如何正確預測理解話務量的變化，同時還是強調(diào)非關(guān)斷的模式下，這對人工智能模型的準確度要求非常高，其中需要非常復雜的算法和非常強的算力才能實現(xiàn)。

硅芯科技的強大運算能力和人工智能的相關(guān)算法，是愛立信潮汐功放技術(shù)的兩大核心。通過機器學習對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務負荷進行跟蹤和預測，在不同的業(yè)務量下，愛立信數(shù)字中頻芯片里集成的算法可自動調(diào)整PA的電壓，讓PA時刻工作在效率的最優(yōu)點，達到整機效率最大化，將強大的硅芯算力轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力。

潮汐功放技術(shù)，可以理解為軟件節(jié)能方面的新突破，顯著提升無線射頻單元的功放效率，工作時亦能節(jié)電。與此同時，吳日平表示：這個技術(shù)雖然是軟件節(jié)能，但也需要軟硬件及算法的結(jié)合，因為打破能耗曲線是完整的端到端的多個技術(shù)的完整體系。

據(jù)了解，在愛立信為全球運營商提供的端到端產(chǎn)品，如無線產(chǎn)品、傳輸產(chǎn)品和RAN計算產(chǎn)品中，使用Ericsson Silicon的產(chǎn)品都擁有先進的算法和強大的處理能力。潮汐功放技術(shù)是基于Ericsson Silicon提供的最佳節(jié)能方案之一，從無線設備級到愛立信端到端全產(chǎn)品系列再到網(wǎng)絡級節(jié)能均可持續(xù)改善Gb/W的能效，該方案可軟件升級。

中國市場首發(fā)：助力運營商邁向“雙碳”未來

而潮汐功放技術(shù)，這次也是在中國市場做全球首發(fā)，再次體現(xiàn)了愛立信對中國市場的高度重視。

吳日平強調(diào)：我們看到國內(nèi)已經(jīng)建成了全球最大規(guī)模的5G網(wǎng)絡，國內(nèi)對可持續(xù)發(fā)展也非常重視、對打破能耗曲線的需求非常高，所以我們把這個技術(shù)的全球首次發(fā)布放在國內(nèi)去做。愛立信致力于做好中國數(shù)字經(jīng)濟的賦能者，中國5G技術(shù)創(chuàng)新的推動者，中國可持續(xù)發(fā)展未來的共建者。

“我們要做移動通信技術(shù)傳統(tǒng)能耗曲線的顛覆者，打破能耗曲線，為運營商提供更綠色、更高效的新一代5G無線產(chǎn)品。”吳日平表示：為此，愛立信將以產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新，力促“碳達峰，碳中和”。

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