爱立信四箭齐发 降低5G网络整体能耗

作者:舒文琼 责任编辑:朱文凤 2021.06.15 10:16 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)伴随着移动通信的代际演进,网络技术能力大幅提升的同时,相应的能耗水平也在增加,这一问题成为5G商用的“痛点”。而随着我国“双碳”战略的提出,降低5G能耗、实现可持续发展引起了全行业广泛关注。

作为我国5G网络建设的主要参与者,爱立信密切关注可持续发展,提出“科技至善,做中国可持续发展共建者”的战略定位,并确定了2030年实现“碳综合”,以及2022年提供的5G产品组合能效比4G产品提高10倍的目标。爱立信东北亚区副总裁吴立东认为,可持续发展是一场既考验“爆发力”又考验“耐力”的马拉松。而对于5G网络设备提供商而言,技术创新则为其在马拉松全程提供了源源不断的动力。

近日,爱立信发布打破能耗曲线的白皮书,公布了四方面入手降低5G网络整体能耗的规划。“爱立信致力于提供从硬件到软件的整体解决方案,以打破原有能耗曲线,实现5G可持续发展。”爱立信东北亚区网络产品线部门总监吴日平表示。

以硅芯科技为核心

所谓打破能耗曲线,就是打破以前多代通信技术的能耗趋势,使5G网络整体能耗水平降低,达到4G甚至低于4G的能耗水平。

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如上图所示,按照正常的技术演进轨迹,5G能耗将沿着蓝色曲线发展,而在“双碳”政策和可持续发展的大背景下,上述曲线将不能满足5G和全社会节能降耗的现实需求。

爱立信近期发布打破能耗曲线的白皮书,将5G能耗带到了图中的橙色轨道。那么,爱立信如何实现能耗的大幅降低?吴日平表示,总体来看,高能耗效率硬件平台是降低能耗的基础,在此之上爱立信有着广泛的软件功能可以降低能耗,并通过精准建网方式在合适的地方按需建网,同时辅以智能网络运维,最终四箭齐发改变能耗曲线走势。

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这其中,爱立信2021年2月发布的“Ericsson Silicon-硅芯科技”全新一代硬件平台是核心,它把爱立信乃至整个业界的硬件平台能力推上了新高度,爱立信无线网络全系列产品包括射频、基站、传输都会使用硅芯科技平台,因此能耗曲线的的打破离不开硅芯科技平台。

4条路径全面降低5G能耗

从产品角度看,爱立信降低5G能耗有4条路径。

第一,潮汐功放技术,非关断节能让工作、降耗两不误。

目前业界针对5G节能减排做了很多探索,例如采用以“关断”为特征的节能软件,包括符号关断、通道关断、载波关断、基站休眠等,在没有话务的时间和区域,比如夜晚的商场关断5G信号,让基站深度休眠,实现了非常好的节能减排效果。

吴日平认为,上述做法降低能耗成效显著。在此基础上,爱立信也在进一步思考:有没有更加灵活的技术,让基带不休眠、不关断,在完全工作的状态下也可以节能,从而既不牺牲用户体验又实现节能减排,更精细化地满足用户需求?

爱立信近日全球首发最新一代黑科技潮汐功放技术,基于硅芯科技的运算能力平台,加入AI的算法,对话务量变化进行推断和分析,控制功放使用功耗,使得功放使用的功耗随着业务变化而变化,让基带在工作的时候同样实现节能。根据实验室测试结果,在典型业务负荷下,潮汐功放技术可使射频单元功耗降低约20%,基站整体功耗降低约15%。

第二,最新一代AAS,体积更小,能力更强。

5G在满足大数据流量的同时也将赋能更多新业务。与4G相比,5G能够使用更多频段、提高频谱效率,用相同频谱承载更多带宽和流量。为此,大规模阵列天线成为5G技术的制高点。

不久前,爱立信发布了第四代大规模阵列天线产品AAS(Active Antenna System,有源天线系统),64T64R天线阵列,在200MHz带宽、320W前提下,重量降低到20公斤以内,能耗比前一代产品降低20%以上。值得一提的是,前述潮汐功放技术就是基于第四代AAS实现的。

吴日平表示,第四代AAS只是爱立信技术演进的其中一步,爱立信目前已经着手研发下一代大规模阵列天线产品,使得体积更小、重量更轻、能力更强,帮助运营商更加方便高效地部署大规模阵列天线,从而进一步提高5G能效。

第三,将强大的硅芯算力转换为生产力,提高频谱效率,提升运维效率。

硅芯科技对于BBU和AI的贡献非常显著,它能够提升整体算力,将支持的小区数量提升30%左右。爱立信将基于硅芯科技,将AI和机器学习能力内嵌在基带中,让相关算法能够在基站中直接快速实现,带来网络能力的提升。

现网监测指标显示,基于机器智能、机器学习的移动性可以将切换时延降低60%,AI助力链路自适应可以实现10%-15%的频谱效率提升,AI助力的MIMO休眠可以实现10%-14%的基站能耗降低,AI上行流量触发的移动性可以实现超过4倍的用户上行速率提升。

第四,发布新一代Dot,实现高效率5G室分建设。

爱立信于发布的无线点系统(Dot),以体积之小、部署之便捷引领了室分建设的新风向。吴日平表示,点系统的基带部分与室外系统完全通用,保证了功能在室内外的一致性,且部署灵活方便,能够高效率建设5G室分系统。

近期,爱立信发布最新一代Dot,支持多系统融合,甚至多个运营商共同使用同一个Dot,能够有效降低室内覆盖部署成本,增加系统灵活性。最新一代Dot还支持毫米波频段,从而进一步助力提升5G用户体验。


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