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作者: 下载比特派钱包app
2024-03-08 01:08:03

一文读懂5G基站节能技术 - 知乎

一文读懂5G基站节能技术 - 知乎首发于5G通信技术暨通信创新发展交流切换模式写文章登录/注册一文读懂5G基站节能技术熵远行不积跬步，无以至千里近年来，全球运营商营收整体不断下滑，OPEX支出却不断增加，其中基站电费在网络运营支出中占比超30%。5G基站由于更大的带宽、更多的通道数、器件集成度低等因素影响，功耗相当于4G基站的3-4倍。截止9月5日，全国已建成5G基站超48万个，预计年底将突破60万站，估算一年的电费将超300亿。5G基站节能已成为5G商用中不得不考虑的一个棘手问题。目前主流节电技术的思路是从基站射频入手，在兼顾体验的同时，构建设备、站点和网络三级技术方案体系，结合AI等技术多管齐下，从试点来看效果显著。同时，错峰用电及地方用电优惠也使得5G耗电得到一定程度缓解。01 为什么关注5G耗电？运营商投资面临挑战，耗电在OPEX中占比较高据GSMA统计，自2012年起，全球运营商收入年均复合增长率开始逐年降低，而OPEX年均复合增长率逐年增加，两者差距不断增大，使得运营商营收压力与日俱增。在运营商的OPEX中，基站电费支出占网络运营部分的30%以上，占整个OPEX支出的10%左右。数据显示2018年中国移动电费支出约220亿元。5G相比4G功耗更大当前中国5G建设不断加速，截止9月5日，全国已建成5G基站超过48万个，预计年底将突破60万站。相比4G而言，5G功耗有了进一步增加，原因包括：1）大带宽。5G NR带宽从原来的4G的几十兆变为160/200 兆；2）通道数增多。收发通道数从原来的 8 通道变为 64/32 通道；3）数字中频器件、芯片等集成度不足，导致功耗增加；4）流量从传统的 2 流变为 16 流；5）发射功率从 100 多瓦变为 240/320 瓦。可见，5G基站相比4G的功耗有了显著增加。数据显示，目前运营商的5G基站主设备空载功耗约2.2-2.3kW，满载功耗约3.7-3.9kW，这相当于4G基站的3-4倍左右。以1.3元/度电价测算，一个4G基站每年的电费是20280元，而5G基站每年的电费将高达54600元，按照今年年底国内60万5G基站计算，一年的电费就将高达327亿。5G节能已成为5G商用中不得不考虑的一个棘手问题，会对运营商的5G运营商成本带来极大影响。因此，运营商在5G招标中均将节能作为基站基本功能，占据较大比重。02 三级5G节能技术方案体系基站能耗关键在射频根据蜂窝网的架构分析，整个网络中基站设备机房是整网的主要耗电部分，占整网耗能60%以上，其中基站设备耗电占据50%左右。而射频设备能耗又占据整个基站能耗的90%以上。因此节能方案将重点围绕基站设备，尤其是射频设备展开。统筹体验和耗能，构建三级节能体系在制定节能方案和策略的同时，需要时刻把握节能和网络体验的平衡，将话务、体验和能耗统筹考虑，快速精准识别不同场景，并针对性的采用不同的节能策略。根据《5G 基站节能技术白皮书（2020）》，目前5G节能技术方案包括设备级、站点级和网络级节能。其中，设备级方案重点从器件、硬件设计方面入手；站点级方案主要从帧、通道关断及深度休眠等方面开展软件节能；网络级节能方案重点从多网协调角度达到节能的效果。5G节能三级节能技术体系设备级站点级网络级2.1 设备级基站可分为 AAU 和 BBU 两大部分，其中AAU的功耗约占整机功耗的 90%，是基站功耗的主要组成部分。AAU 功耗按照功能模块可分为功放、小信号、数字中频和电源功耗。功耗随着业务负载的变化而变化，各功能模块的功耗比例也随之发生变化。功放在满载条件下，功放的功耗占比最高，平均约58%，是耗能的重要部分。因此，需进一步提升功放在整机中的工作效率，以及在低负载下保持较高效率的能力，增强DPD算法的鲁棒性，支持功放配置状态实时调整状态下线性工作。业界已有厂家采用第二代半导体材料实现降低功耗的效果，同时利用新型的结构设计，改进散热性能，提升散热效率，进而达到降低功耗的目的。数字中频在空载条件下，数字中频部分的功耗占比最高，平均约46%，因此需要想办法降低数字中频模块的基础功耗。目前主要的方法是通过提高数字器件的集成度（比如数字中频支持32通道）、优化数字中频处理算法，降低运算复杂度的方式来解决。芯片芯片性能对设备的功耗也非常重要，基带处理芯片需单颗支持2载波NR@64通道，同时进一步通过采取更先进的工艺来提高基带、中频芯片的处理能力，并降低芯片功耗。据了解，数字中频和基带处理部分可进一步优化算法，通过降低算法的运算复杂度来进一步达到降低功耗效果。2.2 站点级站点级节能方案的思路是通过对网络目前状态的识别，在保证网络质量和用户体验的前提下，通过适时关闭部分设备、小区、通道或功放等手段，或者提高冷却效率等方式，实现精细化的节能。深度休眠当5G网络中没有5G用户时，可关闭AAU中所有的可关闭的器件，包括数字中频、功放等，只保留用于唤醒的的最基本的数字电路接口，使得AAU进入深度休眠状态，以实现最大程度降低功耗的效果。深度休眠的方案适用于5G符合较低的场景或者时间段，比如一些偏远地区或者深夜时段。向深度休眠基本不影响用户体验，启动深度休眠一般为秒级，恢复唤醒约5-10分钟。此外，还可根据业务量情况，对一些忙时需要宏站和微站分担容量的区域，在闲时将微站进行深度休眠，只由宏站承担业务，实现节能降耗。小区关断对于同制式下多频网络或者4G/5G共模基站覆盖情况下，当小区内负荷较低时，可考虑关闭其中部分小区，保证当前话务需求，当符合升高时再自动开启高容量小区以快速满足话务需求，实现节能效果。通道关断当小区负荷较低时，可以按照不同的级别关闭AAU的通道，实现节能的效果。比如由64通道降到48通道，甚至16通道。关断或开启的时间颗粒度为秒级。通道关断功能主要用于已部署了 64 通道、32 通道宏基站的区域，据了解，目前实验室测试可节省约 15%的能耗。符号关断根据业务负荷，当判断下行符号无有效数据发送时，在剩下的没有有效信息传输的时间段内，关闭功率放大器等射频硬件，降低静态功耗。一般生效时间颗粒度为微秒级别。符号关断主要适用于低负荷场景，实验室测试显示整机功耗可降低10%左右。下行功率优化由于5G 支持基站下行基于用户级调整发射功率，因此可在保证用户感知不下降的前提下，减小基站对部分用户的下行发射功率，实现节能效果。液冷基站液冷散热是利用液态冷却介质的大比热容量特性快速带走设备热量的一项冷却技术。与标准的主动式空调设备相比，液冷能提升基站冷却效率，在减少能源与排放的同时，运行安静，体积最大减小50％，重量减轻30％。今年6月，诺基亚称其5G AirScale液冷基站解决方案已帮助芬兰移动运营商Elisa将其基站的潜在能源费用减少了30％，并将二氧化碳排放量减少了约80％。2.3 网络级网络级节能的思路是利用现网基础数据，通过内置的AI算法，确定网络节能的配置参数，包括开启策略、相关门限和时间段设置等，以实现降低现网能耗的目标。AI算法不仅可以进行初始的参数配置，还可以通过历史数据进行小区级的话务预测，从而调整节能策略，并不断进行算法的优化。网络级节能方案需要支持TD-LTE和LTE FDD、5G NR等多种网络制式下的典型基站设备，同时适用于单网或多网共存场景。可根据网络环境的不同，通过在网管端进行数据采集和大数据处理，自动识别多频多模网络状态下覆盖小区及容量小区，并进行适时小区关断和唤醒。2.4 技术试点效果明显今年，包括中兴和华为在内的设备商开展了多项5G节能试点测试验证，节能效果提升明显。7月，辽宁联通同中兴通讯在大连成功试点5G节能技术，其中具体验证的技术包括DTX关断（时隙关断、符号关断）、通道关断、深度休眠三大技术，同时根据不同网络场景测试了多项节能组合策略。测试结果显示，DTX关断节能技术可实现降耗10%至20%，通道关断技术可实现降耗15%至25%，深度休眠使能期间可实现平均降耗60%至80%。开启节能组合策略后，5G基站(S111)日均节电可达到10至12度，节能期间网络KPI保持稳定。华为则联合上海移动，验证采用了其节能方案（PowerStar）后的 5G单模与4G/5G双模站点节能效果，现网实测5G单模站点日均节能比例24.83%，4G/5G双模站点日均节能比例12.26%。后续将进行规模节能合作，预计全网5G站点每年可节电1500万度。03 错峰用电及优惠政策目前包括贵州、山东、辽宁等在内的多地已相继出台政策，对5G基站用电试行峰谷电价，并进一步降低电价。在基站税收减免及数据中心的用地用水用电保障、建设审批、能耗指标要求等方面，加大政策支持力度。以广东为例，峰、平、谷电价时段分别为6、10、8小时，电价比例为1.65:1:0.5，其中高峰时段电价是低谷时段的三倍以上。如果是直供电站点，便可以采用智能电源，使得站点错峰运行，节约用电成本。同时，由于锂电池成本的下降，5G时代站点可能将普遍使用锂电池，而直供电已经是站点供电主流，将来站点剩余空间将由锂电池填充，不但电费降了下来，而且因为超长的备电时长，可使当前高昂的应急发电成本大幅下降。参考文献《5G 基站节能技术白皮书（2020）》字节吞吐发布于 2020-09-19 17:27第五代移动通信（5G）电信运营商LTE（4G）赞同 22添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录5G通信技术暨通信创新发展交流万物互联，高速率，高带宽，高性能；欢迎相互交

浅析5G基站智能节能的解决方案 - 知乎

浅析5G基站智能节能的解决方案 - 知乎切换模式写文章登录/注册浅析5G基站智能节能的解决方案安科瑞仲晓栋摘要：提出一种5G基站智能节能方案，用于降低5G基站设备能耗、节省5G网络运营成本、实现移动通信行业节能减排。所提方案是基于人工智能技术，从网络层面统一配置4G/5G基站节能策略，根据网络选定区域内小区的历史业务数据，构建基站业务负荷预测模型，并生成的网络节能策略，根据网络节能策略分别执行各基站的节能任务。在节能任务执行后，基站智能节能方案将根据区域内反馈的节能效果、网络KPI指标变化、用户感知质量变化等数据，进一步优化节能参数，提高网络节能效果。所提方案可对基站业务量进行准确预测及天候实时监控，并自动生成节能策略，实现基于多制式网络智能协同的网络区域级智能节能，使节能策略能够适应网络负荷变化。关键词：移动通信基站; 霍尔传感器; 电力仪表;节能方案;0 引言　　随着移动通信网络建设规模逐年增加，通信设备对能源的需求与日俱增，移动通信网络的能耗在运营商的运营成本(OPEX,Operating Expense)占比已高于15%。经过5G试商用网络的测试验证，5G单站功耗是4G单站功耗的3～4倍，运营商面临基站设备能耗大幅增加OPEX费用的运营压力。当通信行业迈入5G时代，通信设备的智能节能对降低5G网络运营成本，实现通信行业节能减排目标具有重要意义。　　传统的基站设备节能方案依赖于主设备厂家在硬件、软件等产品设计和持续优化能力。硬件方案，新设备可以通过使用新工艺、新材料、新设计等创新技术方案，实现降低设备硬件的基本能耗。软件节能方案，通过智能符号关断、休眠、通道关断等软件功能，在某些场景下实现降低基站能耗。硬件方案受限于器件、工艺的发展情况。软件方案已支持单站的节能策略的配置，更需要综合考虑节能策略。　　随着5G网络智能化、云化架构的发展趋势，结合大数据技术、人工智能技术等技术方案，5G网络智能能耗管理可以实现节能策略智能化选择、参数配置自动化、效果评估化，从而达到运行效率综合节能效率的“双优目标”。1 5G基站能耗分析　　为了满足5G丰富的业务场景的要求，3GPP R15规范定义了NR新空口标准，对5G基站设备的硬件能力、软件功能等都提出更高要求。例如，5G基站需要支持更大带宽，在Sub 6 GHz频段支持100 MHz带宽，毫米波频段支持400 MHz至800 MHz带宽，大带宽对软件、硬件处理能力要求更高，5G基站的功耗需求也更大。 5G有源天线处理单元(AAU,Active Antenna Unit)与传统的4G射频拉远单元(RRU,Radio Remote Unit)设备有很大差别，例如AAU内部集成了天线阵列、支持高达64个射频通道以及部分基带功能等，这些使得AAU内部在功放模块、数字基带、收发机等器件的功耗数值和功耗占比都有较大幅度增加。此外，AAU的功耗还要考虑时钟模块、电源模块、滤波器等其它模块增加的热耗。根据5G基站功耗的测试数据分析，基站设备中AAU设备(64T64R AAU)在5G基站设备总能耗占比约90%，提高AAU的能效水平可降低单站总能耗。　　基站设备功耗包括静态功耗和动态功耗，如图1所示。目前，5G基站设备基础功耗平均占比58%，动态功耗平均占比42%。基站的静态功耗与基站设备硬件有关，可以通过硬件平台升级来降低设备的基础功耗。基站基础功耗的降低手段包括基带资源共享、器件动态关断、AAU设备快速唤醒等硬件节能方案，主要依靠主设备厂家不断演进硬件工艺、提高集成度来完成。动态功耗(主要是AAU设备功耗)随业务负荷波动，功耗变化与AAU设备业务负荷(业务量)变化相关，通过软件功能优化可提高动态能耗的利用率。软件功能节能方式包括符号关断、通道关断、载波关断、小区休眠、电源管理等。本文主要从软件节能方案角度出发，通过AI算法预测忙闲时段的业务量，智能化设定不同基站的节电时间、节电方式，控制空闲基站的耗电量。2 基站智能节能方案　　传统的软件节能方案主要依赖于话务统计经验，无法实现实时、跨网络、灵活智能的节能管理天候跨网络智能化节能，管理效率与节能小区数量成反比，管理难度高、节能效果欠佳。随着计算机硬件性能大幅提升及AI技术的日益成熟，智能节能技术将解决节能方案的实现瓶颈，可通过在网管系统增加AI模块用于智能节能控制，实现4G/5G多制式网络智能协同，支持网络区域级、单基站、单扇区不同颗粒度的智能节能，并且达到实时、灵活的基站能耗管理目标。　　基站智能节能方案主要通过自动采集4G/5G基站的业务量、性能数据、工参数据、运行指标、告警数据、B域数据等，按场景、区域、基站性质对基站进行分级管理，利用AI算法对历史业务量数据进行建模，通过业务量模型对基站进行业务预测，根据业务预测结果为基站制定差异化的节能策略，自动生成节能任务通过指令下发基站，在业务空闲时实施符号关断、通道关断、载波关断、小区休眠、电源关断等操作，在业务高峰时则自动将节能模式切换为正常模式，从而达到天候、跨厂家、多网协同的系统级节能效果。2.1 数据采集与分析　　数据采集需要按照基站业务过程、信令交换原则等，通过对接不同的数据来源库，以一定粒度获取需要的数据源，包括PM、MR、工参、基站配置等数据。然后，对获取的数据进行提取解析、关联汇聚，将原始数据存储到节能方案所需的数据库表格中。另外，需要对数据的规模进行探索分析，对不同规模的数据采取不同的存储方式和处理工具。为了方便后续为基站节能提供支撑服务，需要通过各种技术手段对数据进行组织或分析，包括缺失数值的处理、数据编码、数据标准化、数据降维等。图1 基站功耗分析示意图　　数据采集和分析的过程中需要建立数据质量评估和监控体系。在数据采集之后，需对数据质量进行评估，确定数据的可用性，以免因数据质量问题影响后续节能策略的分析。在数据处理的过程中需要监控数据处理的步骤、时间等，避免因数据处理过程的中断或错误导致后续节能分析的错误。3 安科瑞5G基站电气监控云平台概述　　基站智慧用电云平台通过对5G宏站和室分站点加装交/直流智能监控设备、无线采集设备以及系统管理平台，完成夜间无业务时段的下电操作，减少电能消耗，降低运营成本支出，以及提升通信设备供电线路状态的实时监测保护功能；系统后台对存储的供电线路历史电气性能数据进行梳理、汇总、分析，找出故障原因，给出解决建议对策，减少后续同类故障的发生率，提升供电线路运维管控能力。4 5G基站电气监控云平台系统结构平台架构图5 5G基站电气监控云平台功能 Acrel Cloud-6000 5G基站电气监控云平台软件人机界面友好，拥有数据汇总、系统体检、分析报告、能耗统计、能耗报表等功能。显示基站的设备详情和设备在线失联状态；　显示具体设备的实时监测数据和历史曲线供查询；　　提供分合闸功能供用户对仪表进行操作；　　提供参数设置功能，用户能对仪表内置的报警值和保护开关等进行操作。对不同的基站设置不同的分合闸策略，下发周期可以按照年~月~周~日来进行选择，提供下发命令的日志供用户进行查询。对设备可以设置对应的进线和出线关系，来对每一个基站的使用功率进行实时监测，可以分析基站的使用负载。从而可以分析不同区域的基站使用情况。对各个基站的温度进行设置，当温度高于范围内，会开启空调，其实时间会关闭空调。6 产品选型及典型配置方案6.1 设备概述 DTSD1352 - xSyD系列导轨式多回路电力仪表主要用于多个三相回路的全电参量测量可同时接入x个三相回路、y个单相回路的电流输入。可直接或间接测量电压电流、功率、功率因数、相角、不平衡度、谐波等参数。　　具体功能如下： ●x路三相和y路单相回路全电参量测量，电流互感器外置； ●监测各相电压/电流、零序电流、频率； ●监测各相功率、总功率（有功、无功、视在）； ●监测各相功率因数、总功率因数； ●监测电压/电流相角、电压/电流不平衡度； ●监测电压、电流总谐波及2-31分次谐波； ●当月和上月的电压、电流、功率极值记录； ●电流、功率需量和实时电流、实时功率需量； ●200条事件记录，记录DIDO的动作情况； ●支持过压、过流、断相、DI联动等报警输出； ●4时区14时段的费率设置； ●四象限电能，12个月复费率电能统计； ●31天四象限和复费率电能冻结，正反向电能计量； ●两路无源开关量输入、两路开关量输出、RS485通讯；两路有源开关量输入，用于识别油机和市电接入。6.2 交流配置方案6.3 安装实例6.4 产品选型6.5 设备概述 AMC16-DETT 基站直流电能计量模块主要是针对有共享需求，且开关电源无分用户电量计量功能的基站而　　设计的。仪表可进行六个回路的直流电的计量，自带电源给霍尔传感器供电，同时可通过上位机软件实现零漂校准，具有遥测、遥信、遥调、实时电量计量、供电质量异常告警、信息存储及处理、信息交互等功能。直流电能计量模块可计量三家运营商的直流用电量，提供基站节能详细的数据依据，为直流配电设备提供可靠的分项计量解决方案。　　模块具有工业标准的RS485通讯接口,采用 YD/T1363.3-2014协议，符合中国铁塔有限公司 Q/ZTT2205-2017《基站直流电能计量模块技术要求》相关技术要求。6.6 具体功能 ●监测设备系统时间、总电压、输出总电流、总功率、总电能、各分路电压、各分路电流、各分路功率、各分路电能；LED指示灯显示；RS485通讯 ●计量：起动电流：额定电压下，计量模块的负载电流值在不超过电流1%时，模块启动潜动电流：当计量模块的电流线路中无电流，加于电压线路上的电压为额定值的85%～125%时，模块计算器不应有1个以上的数字变化； ●报警：直流电压输出过低告警、直流电压输出过高告警、一次下电告警、模块失压告警、计量支路错误告警、内部程序错误告警、时钟错误告警、存储器故障告警、交流输入停电告警； ●校时：支持广播校时，可通过RS485通信接口对计量模块进行远程校时； ●存储：有历史电能数据和历史告警信息的存储功能，内存为2MB。6.7 直流配置方案7 结束语　　安科瑞5G基站配电解决方案，通过上位机软件实现零漂校准，具有遥测、遥信、遥调、实时电量计量、供电质量异常告警、信息存储及处理、信息交互等功能。为基站节能提供详细的数据依据，为直流、交流配电设备提供分项计量解决方案。参考文献[1] 李露,李福昌,曹亘,吕婷.5G基站智能节能方案研究.[2] 孟一翔.移动通信基站节能减排技术研究[D].上海：上海交通大学，2012.[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版7 结束语发布于 2021-12-17 11:28节能第五代移动通信（5G）基站赞同 2添加评论分享喜欢收藏申请

中国电信：基于AI和大数据的基站智慧节能－国务院国有资产监督管理委员会

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中国电信：基于AI和大数据的基站智慧节能

文章来源：中国电信集团有限公司　　发布时间：2023-07-04

【概况】

中国电信为打造绿色5G千兆网络服务，基于大数据驱动、AI赋能、智能节能控制技术，自主研发全网统一、云边协同的4G/5G融合的基站智慧节能网络化平台“天翼蓝能”，实现跨厂家、跨网络基站的安全、精准、高效、规模节能，形成较为完善的数字化绿色运营能力，最大化挖掘节能空间、最大化保障网络感知不受影响、最大化降低人工维护工作量。

【主要举措】

在基站AI智慧未全面推广前，全网普遍使用传统的软件层基站节能技术，主要手段为通过人工在设备上配置定时节能策略，往往采用“一刀切”方式设置。由于不同基站的业务量千差万别，导致节能精度差、难以做到精细化管理，甚至可能影响用户感知；加之不同厂家设备所提供的节能功能繁多（如符号/通道/载波关断、休眠等，还有相关资源的闭塞/调节等其他节能功能），条件复杂，导致传统节能方式下，只能选取低风险区域，主要实施以符号关断等低风险的浅度节能为主，而中深度节能功能虽然效果好，但应用难度大、维护工作量巨大、风险也相对较大，可能对网络KPI造成影响，难以规模推广。

鉴于解决上述问题，本案例基于大数据驱动、AI赋能、智能节能控制技术，自主研发全网统一、云边协同的4G/5G融合的基站智慧节能网络化平台“天翼蓝能”，实现跨厂家、跨网络基站的安全、精准、高效、规模节能，形成较为完善的数字化绿色运营能力。使节能效率和运维效率双提升，基站能耗和运营成本双降低。

主要技术创新包括：

（一）跨域海量数据采集，建立AI节能数字化底座

中国电信全面推动全国一体化算力网络国家枢纽节点落地，落实“东数西算”要求，将基站AI节能所需的海量数据采集至内蒙、贵州算力集群开展集中处理，依托中国电信企业级大数据湖，通过跨域多源融合数据，打造AI节能的数字化底座，完成全网每个基站、扇区、业务等数据的统一采集、汇聚，跨域关联、融合，包括基站性能数据、配置数据、MR测量报告数据、告警数据、DPI深度包检测数据以及用户话单等数据，日均采集量级约为200多TB。

（二）建立统一AI分析决策引擎及分布式控制引擎

基于“统一分析、分层决策、分布控制和全景可视”设计思路，本案例建立基站节能六大能力体系，包括网络感知、智能分析、智能决策、自动控制、精细评估、策略优化等闭环循环，实现基站AI智慧节能全流程贯通。

1、建立大数据/AI建模预测能力：基于深度学习、机器学习、强化学习建立AI模型算法，实现“一扇区一画像”与智能时空预测。基于客户感知、设备能力、节能效果、执行效率等维度择优智能调度，选择适当节能关断模式。

2、建立安全护航能力：基于网络业务低时延感知能力提供准实时智能唤醒策略，节能同时保障网络感知质量。一旦发生突发业务、应急事件或指标劣化，则自动唤醒节能扇区，保障节能安全性。

3.建立全网分布式基站AI节能控制引擎：负责基站节能功能、物联网智能开关的策略调度、节能实时控制、结果反馈和节能测评，支持数百万级的跨厂家、跨设备、跨制式节能指令并行执行，实现高可靠节能控制，确保每一条节能指令都可在指定时间精准下发至指定基站。

图1 中国电信基站智慧节能平台组网示意图

（三）建立AI节能的智慧运营能力

中国电信基站AI智慧节能平台基于历史节能实施结果反馈，完成AI驱动的节能策略、节能效果自评估、自优化，并提供全网节能可视化管理。基于AI/大数据技术，建立基站节能全流程网络指标、能耗指标、业务指标、用户感知等数据的在线融合监控，提供从扇区、策略、性能、能耗等维度的综合分析、评估、应急、管理等能力。

（四）建立AI节能管理体系，推进全网节能部署

中国电信集团层面成立由云网运营部（大数据和AI中心）、云网发展部、5G共建共享工作组、财务部、科技创新部及研究院组成的基站智慧节能领导小组及集中攻关研发团队。31省比照集团成立由省云网运营部、云网操作中心、网络优化中心、财务部、网络发展部、各推广本地网组成的5G智慧节能专项工作组。

中国电信集团公司统筹该平台研发工作，组织跨省“百万基站大作战”专项行动，完成基站升级、网络拉通、系统部署联调、基站节能割接以及节能策略部署、节能效果深入优化。当前，该系统已成为业界最大规模的基站节能系统。截至2022年10月，基于中国电信基站AI智慧节能平台累计实施的4/5G节能扇区数突破400万个（合计130余万个基站）。

【实施效果】

本案例初期于广东、福建、安徽三省试点，历经2年多的发展，该平台已在中国电信完成全国31省部署，5G日综合节能效率达到16%以上，年化节电量达6亿度以上，节省电费4.5亿元，每年直接减少二氧化碳排放约35万吨，同时可节省软硬件相关投资约3亿元，并大幅降低常态化运维工作量，减碳降本增效成效显著。

项目成果申请专利17项，软著2项，形成3GPP标准3份、行业研究报告1项、企业标准6套，筑牢行业影响力。同时，中国电信基站智慧节能系统功能的丰富度和稳定性也已通过第三方权威测评，在具备国家级资质查新机构的科技查新中也未见领域内有相似的文献报道。

项目成果已在5G共建共享中应用，并成功申报发改委《2021年新型基础设施建设专项（新一代信息基础设施领域）——5G低能耗技术和标准示范工程》，中国电信AI节能举措得到发改委和工信部专家高度认可，为促进5G绿色发展做出重要贡献，具有行业示范效应。

成果屡次获得行业殊荣，引领行业数字化节能技术创新，主要奖项包括2021年中国通信学会科技进步三等奖、2021年全国第十届“母亲河奖”绿色项目奖（我国生态环保领域的权威大奖）、2020年 TMF（国际电信管理论坛）催化剂项目“最佳社会影响力奖”（Outstanding Catalyst Impact for Society）。

项目为行业数字化转型的典型案例，树立了行业AI低碳绿色发展示范标杆。项目成果成功入选国家《通信业节能技术产品推荐目录（2021）》，相继亮相2022年全国“双创活动周”集中主题展、2022年世界5G大会、2022年全国节能宣传周（中国电信官方微信视频号）、2021 MWC世界移动通信大会、2021自动驾驶网络中国产业峰会（国际电信管理论坛TM Forum与中国通信标准化协会CCSA联合举办）、第五届中国未来网络发展大会主题展、中国电信天翼生态博览会、中国电信“碳达峰、碳中和”行动计划发布会，多次获主流媒体报道，包括中国中央电视台、人民邮电报、通信信息报、新浪网、网易、今日头条、澎湃新闻等。

【经验启示】

中国电信基站智慧节能系统通过自研的探索实践，建立了一套行之有效的统一AI节能体力体系，率先实现AI节能的大规模工程化应用，节能安全可靠、能耗全景可视，部署运营成本低、效率高，解决了网络级节能的难题，使得AI在节能领域大规模工程化落地成为可能，同时也促进了企业数字化转型进程的加快。

“碳中和”背景对ICT 行业的整体都提出了改革要求，而运营商作为一向引导通信网络产业链发展趋势的排头兵，需要引领产业链各方协作攻关，包括网络共建共享、多网协同节能、云网融合、网络的智能化转型和管理运营、以及通信配套设施环节的节能技术提升。

构建绿色低碳网络是中国电信乃至通信行业可持续发展的重要方向，运营商作为ICT行业的引导者，对通信行业节能减排的发展方向有较强的引领作用，运营商资本开支也是整个通信产业链的主要收益来源。因此，运营商投资方向的变化一定程度上指引了各环节的趋势。通过运营商在基站AI节能技术领域的引导、投入、研发，在移动网络积极推动节能技术部署，建立相关标准规范体系，力争在业内形成标杆效应，能够引导上游的5G无线主设备厂商进行低功耗型5G设备研发工作，能够引导上游的配套厂家如机柜机框厂家等研发散热能力更强的设备，能够使AI节能相关厂家进一步投入研发力量进行攻关，不仅可以提升全行业的资源利用效率，同时也可以降低运营商自身的运营成本，丰富更多AI+低碳应用场景。进而强化产业协作，促使行业形成合力，为ICT行业的节能减排提供基础平台和孵化环境，促进新型信息基础设施的绿色低碳化发展。此外，相关自有知识产权的研发成果，也可应用到ICT其他行业中，进而为运营商带来更多的市场机会。

【责任编辑：俞昭君】

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专家视野｜“双碳”目标下　5G基站如何实现节能减排？ - 知乎

专家视野｜“双碳”目标下　5G基站如何实现节能减排？ - 知乎切换模式写文章登录/注册专家视野｜“双碳”目标下　5G基站如何实现节能减排？晓说通信通信业（特约记者马继华）来自中国铁塔的数据显示，中国正在建设的5G基站超过84万个，5G用户数已经突破4.5亿，这足以表明中国的5G产业正在步入爆发期。与之相应的是，5G基站的能耗问题也被社会广泛关注。中国铁塔数据显示，平均每个5G基站每天要耗电约65度，电价大约1元／度。如果以70万个5G基站计算，三大运营商一年就需要为此支付166亿元的电费。据悉，到2023年，5G基站耗电量预计将占社会用电量的1.3%，到2026年，5G基站耗电量更将上升至全社会用电量的2.1%。预计5G全网建成后，全网年电费将达到1200-1400亿元。如此来看，运营商们每年要付出巨大的成本，而这种高能耗也给节能减排带来压力。实事求是地讲，因为5G正在成为比公路、铁路还重要的社会基础设施，承载着数字经济的全社会运行，耗能占比上升是必然而合理。但是，多维度、多场景推动提效降耗也相当必要，不仅有利于碳中和目标达成，更有利于运营商利润提升。在国家“双碳”目标下，5G基站节能减排更是迫在眉睫，那么，5G基站应该如何降低能耗呢？首先，对于所有基站来讲，需要根据实际情况调整运营状态，智能化的管理基站运行，由此达到节能目标。据报道，洛阳联通结合基站设备载荷与耗电量对比数据，充分挖潜5G基站设备功能，并根据洛阳当前的5G用户分布和终端使用状况，对已经入网的3种不同基站射频单元设备（AAU），分不同时段定时开启空载状态下的深度休眠功能，从而实现智能化基站设备能耗管控的目的。华为在新的机柜里配置了全链路智能，简单理解就是，华为给所有设备都连上了智能开关，当没有业务跑的时候，设备可以休眠，而且智能开关代替了传统人力运维，降低了约75%的运维成本。据波士顿咨询研究，至2030年，AI应用有望减少全球26-53亿吨二氧化碳排放量，占减排总量5-10%，为企业创造1.3-2.6万亿美元价值。由此来看，5G基站的管理也要依靠更多人工智能技术，实现节能减排。第二，基站设计不断进步，采取更先进节能的芯片和算法，降低功耗，从而在根本上降低5G基站的耗电量。爱立信研发了潮汐功放技术能动态调整PA电压，提升PA的效率。爱立信的潮汐功放技术，在有业务的情况下，根据业务量的高低，自动通过硬件算法实时优化功耗，不影响性能的同时实现功耗的动态优化。根据实验结果，在典型业务负荷时，爱立信研发的潮汐功放技术可以让基站射频单元整机功耗降低20％，基站整体功耗降低约15％。在浙江，华为联合中国铁塔浙江分公司进行了一站一刀的试点，双方研发了自然散热6KW刀片电源和50Ah刀片锂电，相当于3片传统电源，好处在于，一个杆站的能力可以对齐一个柜站，将2G、3G、4G和5G全部集成。从实测结果来看，单个5G系统每年可省4000度电，每个5G基站每年可省5200元电费，降耗约17%。中兴自研的7nm芯片使其基站设备缩小到18升，重量也减少了近一半，只有20公斤重，功耗也随着体积同步降低。诺基亚贝尔采用的也是载波自动关断、5G天线角度自动调整以及智能开关等节能解决方案。第三，因为空调耗电几乎占到5G基站近一半耗电量，研究通过自然散热技术节省了空调用电也非常重要。据相关媒体报道，北京移动对部分基站空调设备启动智能控制系统改造工程，有效降低空调运行时长，减少压缩器关启次数，每月节省电费近100万元。最后，节能减排并非是只是运营商、设备商、铁塔公司的事情，也需要用户端的配合响应。在未来，可以通过资费套餐设计引导用户低碳生活、合理使用上网资源，甚至将碳中和概念融入到产品服务之中，由此形成全生态的节能减排。发布于 2021-07-15 11:295G通信赞同 11 条评论分享喜欢收藏申请

三大发力点做实5G基站节能-新华网

新华网 > > 正文 2021 12/02 08:04:59 来源：中国电子报

三大发力点做实5G基站节能字体：

小中大分享到：三大发力点做实5G基站节能

2021-12-02 08:04:59

来源：中国电子报

5G基站支撑起一张速度更快、效率更高、安全性更好的公共网络。截至目前，我国已建成5G基站超过115万个，占全球70%。“十四五”时期将是5G网络的大规模建设期，5G基站作为耗电大户，通过系统性解决方案践行绿色低碳，不仅有助于信息通信基础设施节能减碳，还能够降低运营商投资成本，更被上升至国家战略高度，成为5G行业发展的主旋律。

基站节能减碳迫在眉睫

根据近日工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》，2025年每万人将拥有5G基站26座，2020年我国每万人拥有5G基站5座。按照我国14亿人口测算，2025年将建成5G基站不少于360万座。

5G不光是一张面向公众的消费级网络，更是能深入行业细分领域的、具有确定性的、灵活可定制化的网络，但其耗电量也非常可观。尽管5G基站的系统容量和发射功率远超过4G基站，每比特的功耗显著好于4G，但绝对能耗仍然让电信运营商们“吃不消”。

“中国联通一年耗电不到200亿度，大致分布在三个方面：无线网络、基础网络、数据中心，目前这三者之间的耗电比例是7∶2∶1。”中国联通研究院副院长魏进武说，“目前5G单基站的功耗是4G基站的3～4倍，这是因为5G采用了中高频段，基站的密度比4G大。”

“目前5G基站的功耗比较高，相当于4G基站的3倍左右，但是从每比特耗能这个指标看，5G比4G其实已经下降了很多。”中国移动研究院副院长黄宇红说，“2019年5G商用之前，5G基站的功耗是4G现网的4～5倍，通过新的基站设计、高集成度的基站建设、新材料的应用、新器件和新功能的改进，已经使5G基站功耗降低了1/4，现在5G是4G功耗的3倍左右，后续还会积极采用各种新的技术。”

未来5年是5G网络建设和发展的主周期，实现5G基站等信息通信基础设施的节能减碳，不仅能够帮助运营商节省投资成本，更是信息通信行业产品绿色升级的重要驱动力。

三大电信运营商发力减碳

目前，国内三大运营商均发布了各自双碳目标和行动计划。

中国电信计划在“十四五”期间实现单位电信业务总量综合能耗/碳排放下降23%以上；4G/5G共建共享节电量超450亿度，新建5G基站节电比例不低于20%；大型、超大型绿色数据中心占比超过80%。

中国移动提出，2025年在电信业务总量增加1.6倍的情况下，碳排放总量控制在5600万吨以内的目标，到2025年，单位电信业务总量综合能耗/碳排放较2020年降幅均超过20%，5年企业自身节电量超400亿度，同时助力社会减排量超过16亿吨。

目前，中国移动已经与一些高能耗行业紧密结合起来，致力于更好地推动这些行业向低碳化发展。例如中国移动与能源行业和电力行业正在做的一些工作，在输电、发电和用电方面，推动电、网结合，确保发电的生产安全和个人用电的便利性。

中国联通表示，力争到2023年能源消费总量增幅达到峰值，到2028年碳排放总量提前达峰。截至2021年7月，中国联通与中国电信共建共享5G基站已经达到47.8万站，每年可节约用电117亿度以上，为双方累计节省投资超过千亿元。在中国电信和中国联通共建共享过程中，涌现出大量的创新性解决方案。

中讯邮电咨询设计院电源与节能研究部主任朱清峰指出，因为5G基站能耗高，蓄电池的放电保障时长变短，但5G网络整体的可靠性，特别是在供电可靠性方面，目前还没有达到4G的水平。“通信局站供电系统的设计规范现为国家标准，目前的基站建设供电按照现有标准进行，一旦广泛地与行业应用结合起来，对5G基站可靠性要求就高了，标准还应对应做出动态性变化。”他说。

系统性减碳已取得显著成效

由于基站内涉及集成射频模块、基带模块、天线模块等复杂的软硬件设施，因此5G基站的节能减碳需要运营商、设备商、芯片厂商等全产业链的共同努力。

“5G基站节能三大着力点指向设备级、站点级和网络级节能。”中信科移动运营商网络产品线总裁邓鸿威对记者说。

具体来说，首先通过优化设备硬件设计、改进生成工艺、设备集成度等手段，达到降低基站设备基础能耗、不断提高基站设备能源利用率的目的。

中信科移动采用高功效GaN材料+优化DPD算法与多重手段优化AAU散热和高集成高工艺提升整机功耗，实现5G产品的整体功耗的下降。并在设备级节能的基础上，推出了多频多制式合一产品，实现高集成、大容量的极简站点，降低部署和维护的成本。中兴自研的7nm芯片使其基站设备缩小到18升，重量也减少了近一半，只有20公斤重，功耗也随着体积同步降低。

其次，对于所有站点来讲，需要根据实际情况调整运营状态，从亚帧、通道关断及深度休眠等方面开展软件节能方案研究，由此达到节能目标。

洛阳联通根据当地目前的5G用户分布和终端使用状况，对已经入网的3种不同基站射频单元设备（AAU），分不同时段定时开启空载状态下的深度休眠功能，从而实现智能化基站设备能耗管控的目的；爱立信研发了潮汐功放技术能动态调整PA电压，根据业务量的高低，自动通过硬件算法实时优化功耗，根据实验结果，在典型业务负荷时，该技术可以让基站射频单元整机功耗降低20％，基站整体功耗降低约15％。

此外，从多网协作角度，AI、大数据等新一代信息技术将辅助开展智能节能方案研究，让基站节能更上一个台阶。

华为在新机柜里配置了全链路智能，给所有设备都连上了智能开关，当没有业务跑的时候，设备可以休眠，而且智能开关代替了传统人力运维，降低了约75%的运维成本；中兴通讯开发了PowerPliot AI节能平台，通过大数据和AI对各种节能措施和节能策略进行应用预测和优化，较大程度降低无线网络功耗。

通过开展“AI无线基站节能系统”等重大项目攻关，目前江西移动已建立5G机房能耗精细化智能管理体系，运用AI和大数据技术自动制定最优机房供电策略，结合远程智能控制技术，全网4G、5G基站全年累计节电约1.04亿度，节电效率提升10%。（记者齐旭）【纠错】【责任编辑:冉晓宁】阅读下一篇：新闻热榜新华视频广州的最南端一路风景一河璀璨北京冬奥奖牌大揭秘

三大发力点做实5G基站节能

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AI赋能智慧运维，助力基站节能减排

广西电信网络运行维护部总经理汤煜

5G时代，数据流量需求持续猛增，网络负荷大幅增长，基站耗电问题日趋严重随着基站电费成本的持续增长，节约电力成为降低电信运营成本的重要手段。

电信运营企业亟需引入AI技术，实现节能减排AI化，达到一站一策，在节能的同时兼顾KPI与用户感知，并减少运维人员的投入。

随着AI技术的不断发展，运维工作的整体思路也会随之改变，未来运维工作的发展趋势将是重复性的工作交给AI来做，让现有运维人员投身到不确定性更强的工作中去。

5G时代，数据流量需求持续猛增，网络负荷大幅增长，基站耗电问题日趋严重。数据显示，5G基站的单站能耗为4G的3~4倍左右，平均每年耗电量超过1.8万度，折合电费约1.26万元。随着基站电费成本的持续增长，节约电力成为降低电信运营成本的重要手段。

传统基站的节能手段主要为粗放式的关断，如在凌晨针对小区等场所进行关断等。随着时代的发展，话务场景日趋复杂，闹市区即使在凌晨可能也会存在较高话务，交通枢纽在凌晨也存在高铁等车辆的运营，一刀切的关断已经无法满足多样化场景的业务需求。如果针对每个站点进行话务分析制定匹配的节能策略，又需要投入大量的运维人力，人员的投入与产出比不高。在此背景下，电信运营企业亟需引入AI技术，实现节能减排AI化，达到一站一策，在节能的同时兼顾KPI与用户感知，并减少运维人员的投入。广西电信在集团的指导下，联合华为公司展开了LTE AI基站的节能工作，通过小规模试点、地市经验复制、最终推广到全省的方式，利用华为4G基站实施AI基站节能，实现了全网超过12%的节能效果。

打造基站AI节能方案

AI节能方案由本地PowerStar 平台及苏州天翼云AI平台两部分组成：

· Powerstar平台

本地Powerstar平台结合历史性能指标，计算出该小区的可关闭时间段、关断的PRB门限和用户数门限等参数，实现了节能参数的一站一策。系统将节能优化建议自动下发到基站，自动监控KPI指标，当指标恶化到指定门限时可以自动回退节能脚本，真正地实现了网络自动驾驶。

· 天翼云平台AI平台

天翼云平台AI平台可以通过100M云专线获取专业网管的性能指标数据并进行AI模型训练，将输出的预测模型下发到本地，再结合本地数据进行推理，得出PRB利用率预测结果。该方案可应用于节能优化建议的生成，通过历史数据与预测数据的结合，进一步提升节能效果。

图1. 基站AI节能方案架构图

AI节能与传统节能大不同

AI节能方案在节电效果方面与传统方案基本持平，而在用户感知、恢复机制、运维投入方面则有明显的优势。

图2. AI节能方案与传统节能方案效能对照

具体表现在以下几个方面：

1．基于AI迭代学习功能，兼顾网络安全与节能效果。

引入AI后，系统可以自动学习并调整节能优化参数，以提升节能效率；全天24小时，可根据业务忙闲，自动判断是否进入节能模式，而秒级自动唤醒则保证了用户感知不受影响；KPI自动监控，恶化超门限后可以自动回退节能脚本。

图3.（补充说明）

2．运维效率提升，减少运维人员投入。

传统节能需要人员手动分析哪些站点可进行关断，AI在线节能则可自动根据现网数据输出站点生成节能策略；传统节能需要人员手动闭塞/下电小区，操作频繁，AI在线节能可以自动下发节能脚本，无需人为干预；传统节能需要安排人员监控网络性能，AI在线节能可以实现KPI自动监控，减少运维投入；AI在线节能方案每年减少运维投入约110.2人/天。

3.节能前后KPI平稳

在线节能方案是通过AI算法分析生成节能策略，节能的同时考虑了对KPI因素，可避免节能策略对KPI和用户感知产生影响，广西在线AI节能实施后，全网基础KPI平稳未出现恶化及相关用户投诉问题，相比传统节能方式，AI节能可最大程度保障KPI稳定。

AI节能创新应用

用AI辅助拆闲补忙方案的评估：结合节能的载频关断时长，对于每天平均关断时长超20小时的小区，可以考虑将设备拆除，用于其他超忙小区扩容，以实现设备资源有效利用。

以梧州长洲区马梧高速站点为例，该站点存在1.8G&2.1G共覆盖，在节能开启前，扇区2、扇区3 的PRB利用率低于8%，说明该地区属于话务极低场景，载频关断属正常现象，载频关断后，站点吞吐率、用户数、用户体验速率与节能开启前基本持平，所以该站点属于典型的通过AI节能结果辅助节能评估的案例。

· 站点节能关断情况统计（见表2）。

表2.站点节能关断情况统计

· 站点地图及覆盖情况。

如图4所示，从地图上看，扇区2、扇区3 明显覆盖道路及山地，话务小，所以节能关断时间长，而扇区1覆盖居民区，话务量较高，所以相对节能关断时间较短。

图4.站点地图及覆盖情况

通过在基站节能工作中引入AI技术，我们感受到AI对运维工作的价值所在。随着AI技术的不断发展，运维工作的整体思路也会随之改变，未来运维工作的发展趋势将是重复性的工作交给AI来做，让现有运维人员投身到不确定性更强的工作中去。AI时代即将到来，AI技术的发展结合运维人员的转型，将引导运维工作进入一个全新的阶段。

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四部门：到2025年5G基站能效提升20%以上

2021年12月08日11:08 | 来源：人民网

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人民网北京12月8日电（申佳平）据国家发展改革委官网消息，为有序推动以数据中心、5G为代表的新型基础设施绿色高质量发展，发挥其“一业带百业”作用，助力实现碳达峰碳中和目标，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部和国家能源局近日联合印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》（以下简称《实施方案》），提出到2025年，数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。其中，5G基站能效提升20%以上。

具体来看，《实施方案》要求，到2025年，数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。全国数据中心整体利用率明显提升，西部数据中心利用率由30%提高到50%以上，东西部算力供需更为均衡。5G基站能效提升20%以上。数据中心、5G能耗动态监测机制基本形成，综合产出测算体系和统计方法基本健全。在数据中心、5G实现绿色高质量发展基础上，全面支撑各行业特别是传统高耗能行业的数字化转型升级，助力实现碳达峰总体目标，为实现碳中和奠定坚实基础。

《实施方案》同时提出六项主要任务。

一是强化统筹布局。在交通、能源、工业和市政等基础设施的规划和建设中同步考虑5G网络建设。优化数据中心建设布局，新建大型、超大型数据中心原则上布局在国家枢纽节点数据中心集群范围内。支持东部地区有关后台加工、存储备份等非实时算力需求，向西部风光资源富集、气候适宜的地区转移。鼓励数据中心骨干企业率先完成布局落地。原则上，对于在国家枢纽节点之外新建的数据中心，地方政府不得给予土地、财税等方面的优惠政策。各地加强对数据中心建设的统筹指导力度，坚决避免数据中心盲目无序发展。

二是提高算力能效。支持基础电信运营企业开展5G网络共建共享和异网漫游，强化资源复用。加快推动老旧高能耗设备退网和升级改造，推动智慧多功能灯杆建设。加快建设绿色数据中心，发布国家绿色数据中心名单。新建大型、超大型数据中心电能利用效率不高于1.3，逐步对电能利用效率超过1.5的数据中心进行节能降碳改造。对于区域内数据中心整体上架率（建成投用1年以上）低于50%的，不支持规划新的数据中心集群，不支持新建大型和超大型数据中心项目。

三是创新节能技术。鼓励使用高效环保制冷技术降低能耗。支持数据中心采用新型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心。推广制冷系统节能技术，优化气流组织，逐步通过智能化手段提高与IT设备运行状态的动态适配性。加快节能5G基站推广应用，支持碳化硅射频器件等高效节能技术攻关，采用新工艺、新材料、新方案、新设计，降低基站设备能耗。

四是优化节能模式。鼓励在数据中心和5G网络管理中应用人工智能技术，加强自动化、智能化能耗管理，提升整体节能水平。支持在不影响用户体验的前提下，加强智能符号静默、深度休眠、通道静默等技术在5G网络中的应用。鼓励探索利用具备条件的闲置工业厂房，以及利用山洞、山体间垭口、海底、河流湖泊沿岸等特殊地理条件发展数据中心，充分发挥气候水文和地形地貌等自然条件天然优势，因地制宜促进数据中心节能降耗。

五是利用绿色能源。鼓励使用风能、太阳能等可再生能源，通过自建拉专线或双边交易，提升数据中心绿色电能使用水平，促进可再生能源就近消纳。支持模块化氢电池和太阳能板房等在小型或边缘数据中心的规模化推广应用。结合储能、氢能等新技术，提升可再生能源在数据中心能源供应中的比重。支持具备条件的数据中心开展新能源电力专线供电。统筹5G与可再生能源分布式发电布局，对电源、空调等能耗系统积极推进去冗余简配，严控废旧设施处理。

六是促进转型升级。充分发挥数据中心、5G在促进传统行业数字化转型方面的重要支撑作用，推动煤炭、钢铁、水泥、有色、石化、化工等传统行业加快“上云用数赋智”步伐，优化管理流程，实现节本降耗。发布国家新型数据中心名单，打造算力基础设施促进传统行业数字化转型标杆。鼓励西部能源充裕地区围绕数据中心就地发展数据加工、数据清洗、数据内容服务等偏劳动密集型产业，将“瓦特”产业转化为“比特”产业，依靠产业跨越升级实现低碳绿色发展。

(责编：申佳平、吕骞)

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《国家信息化领域节能技术应用指南与案例（2022年版）》之六：通信网络节能提效技术（通信基站节能提效技术）

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《国家信息化领域节能技术应用指南与案例（2022年版）》之六：通信网络节能提效技术（通信基站节能提效技术）

发布时间：2022-12-06 21:53 来源：节能与综合利用司

通信业用能主体主要包括通信基站和通信机房。采用高制程芯片、利用氮化镓功放等提升设备整体能效的硬件节能技术，液体冷却、自然冷源等新型散热技术，智能符号静默、通道静默等软件节能技术，室外小型智能化电源系统，结合市电情况优化备电蓄电池配置等是通信基站领域节能技术发展方向，机房冷热通道隔离、微模块、整机柜服务器、机房机柜一体化集成技术等技术，以及新风、热交换、热管技术等自然冷源利用技术是通信机房节能技术发展方向。一、通信基站节能提效技术（一）超大规模天线阵列技术采用超大规模天线阵列算法、跨代数模混合波束管理技术、超高系统集成架构技术，提高天线阵子数，提升垂直维度的覆盖范围，降低基站能耗。该技术适用于通信网络基站整体或局部新建及改造。技术提供单位为华为技术有限公司。在某运营商2022年第五代移动通信建设项目中，采用绿色超大规模天线阵列产品，建设500个室外宏站，较传统设备，节电118万千瓦时/年。（二）智能储能系统主要采用电力电子技术、物联网（IoT）技术、云计算平台管理系统技术，为通信站点提供可靠电源备份，同时还可实现电池混合搭配使用、保障锂电池的放电深度与设计匹配、管理锂电池参与电网错峰用电、远程进行电源、电池状态和性能的检测、维护等功能。该技术适用于通信网络基站整体或局部新建及改造。技术提供单位为华为技术有限公司。在某运营商绿色站点改造项目中，将存量铅酸电池升级改造成循环型云锂电池，能够带来3000千瓦时以上绿电消纳。（三）基于人工智能的多网协作节能管理技术引入人工智能算法，预测24小时业务走势，分时关闭超闲容量层，在业务闲置时段实现主设备智能硬关断，实现一站一策、软硬一体化节能。该技术适用于通信网络基站通讯设备运维管理及改造。技术提供单位为中国移动通信集团江苏有限公司。在某通信运营商节能项目中，采用基于人工智能的多网协作节能管理技术搭建能耗评估管理体系，节能量17170万千瓦时/年。（四）基于无线网的综合网络能效提升管理系统通过智能关断、载波功率动态共享和无线软资源动态调配等方式优化移动通信系统资源利用率，降低网络运行能耗和运营成本。该技术适用于通信网络移动通信系统运维管理及改造。技术提供单位为中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司。在某通信运营商网络节能项目中，通过应用多维网络协同节能策略解决方案进行编排优化，涉及13个地市5.6万个站点，节能量3840万千瓦时/年。（五）第五代移动通信（5G）基站智能关断控制系统通过智能化运算数据，由无线网管系统对符合条件的基站主设备（AAU）进行休眠，并通过物联网智能开关远程关闭主设备，实现运营商主设备配套电源可管可控。该技术适用于通信网络基站运维管理及改造。技术提供单位为中国铁塔股份有限公司重庆分公司。在重庆市某第五代移动通信设备基站节能项目中，采用智能关断控制系统，节能量952万千瓦时/年。（六）基于机器学习与区块链的基站侧分布式储能系统利用储能算法和智能化储能控制装置，统筹规划储能实施区域，调控储能实施时长，实现设备供电方式分时调控，在用电谷段对储能系统进行充电，在用电峰段放电对设备供电。该技术适用于通信网络基站不间断电源系统运维管理及改造。技术提供单位为中国移动通信集团重庆有限公司。在某分布式储能系统通信机房试点项目中，对机房电源系统进行简单改造及调试，接入数字储能平台，节约高峰期用电228万千瓦时/年。（七）相控阵可重构智能表面技术由金属、介质和可调元件构成，主控芯片控制电路板对表面单元上集成的二极管进行数字控制，当电磁波照射整个表面时，通过控制每个单元的相位实现波束聚焦和扫描，实现智能重构无线传输环境，降低基站耗电，提高传输距离。该技术适用于通信网络野外环境基站新建。技术提供单位为中国电信股份有限公司云南分公司。在云南省输电线路补盲项目中，开展第五代无线通技术+相控阵可重构智能表面试点建设工作，覆盖距离达100千米，节能量19万千瓦时/年。（八）具有能耗管理功能的户外一体化电源柜其配电单元将市电输入转换成直流输出，管控单元对所有分路负载进行远程独立开启／关断控制，负荷低峰时段自动关断部分负载实现节能，不间断换电单元实现蓄电池热插拔更换。该技术适用于通信网络基站配电系统新建及改造。技术提供单位为中国电信股份有限公司四川分公司。在某无线网工程户外一体化电源柜建设项目中，使用具有能耗管理功能的户外一体化电源柜替代传统基带处理单元机柜，单点位能耗降低8%，节能量23万千瓦时/年。（九）通信基站直发直供型光储一体解决方案光伏采用“直发直供，就地消纳”工作模式，储能采用“智能并联，升压放电”工作模式，采用母排电压跟随机制，优先给直流负载供电，就地完全消纳光伏发出电量。该技术适用于通信网络基站配电系统新建及改造。技术提供单位为中国铁塔股份有限公司浙江省分公司。在某光伏新能源合作服务项目中，采用“直发直供，光储一体”技术引入光伏系统，光伏装机规模约62兆瓦，节能量6000万千瓦时/年。（十）基于人工智能（AI）的移动通信基站节能管理技术通过对数据进行采集、处理、分析，提取移动通信基站小区级特征，依托大数据技术及人工智能算法输出每个基站小时级节能控制策略，实现网络节能自动化运行。该技术适用于通信网络基站运维管理及改造。技术提供单位为中国电信股份有限公司广东分公司。在某智慧节能技术项目中，通过移动通信基站节能管理技术输出多层网络精细化场景进阶节能方案，完成集中部署，节能量1亿千瓦时/年。更多详细内容请关注附件。附件：《国家信息化领域节能技术应用指南与案例（2022年版）》之六：通信网络节能提效技术（通信基站节能提效技术）.pdf

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