基于AI的基站综合能耗节能技术创新应用

作者:中国移动通信集团山东有限公司 责任编辑:朱文凤 2023.08.23 09:30 来源:通信世界全媒体

一、项目背景

当前,无线通信网络大规模部署使得通信行业面临巨大能耗挑战,整个通信行业都在积极探索节能降碳手段,但缺乏统一的科学能效评估标准。为响应国家“碳达峰、碳中和”战略目标,落实工信部《信息通信行业绿色低碳发展行动计划》,中国移动制定“C²三能计划”全面部署节能降碳要求。中国移动主要通过无线基站向用户提供通信服务,5G单基站能耗高且5G网络规模在迅速扩大,节能降碳压力异常巨大。

行业痛点:

1、基站节能后,所覆盖区域的无线信号变弱,使得用户容易出现上网卡顿、通话不清等问题,用户用网体验不佳;基站不节能,低负荷运行造成能源浪费。基站节能与用户用网体验容易顾此失彼,如何平衡基站节能和用户上网感知

2、基站数量多用电量大,用电类型多为“火电”,碳排放高;基站用电高峰与民电高峰重叠,峰时“与民抢电”加重电网负荷,推高碳排放。如何能实现基站的错峰用电,更高效的节能降碳

3、基站(机房)内通信设备、空调、蓄电池等设备种类多,运行状态多样,设备能效管控各自为战,烟囱林立,如何能统筹实现机房内能效最大化

二、技术方案

(一)基站能耗管理平台

基于物联网、大数据、人工智能等技术,自主研发基站能耗管理平台,实现整体管控,支撑无线运维人员对无线网络整体能耗的可视、可管、可优,打造能耗管理新模式。

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1、平台部署架构

2、平台功能架构

平台利用算法架构、九天AI能力调用,实现无线机房综合能耗统筹管控。

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通过与多平台数据库对接,利用基站能耗管理平台与周边系统互联互通机制,实现多系统协同联动。

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通过对网络用电数据和能效状态的智能分析,动态输出节能策略,实时控制节能设备,提升能效管理自智化水平,科学指导网络低碳运营。

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(二)老旧设备智慧赋能

通过智能化升级,实现老旧设备智慧赋能,统筹实现机房内能效最大化。

1、AAU硬关断改造

在机房安装智能开关,通过基站能耗智能管理平台下发指令,控制智能开关对AAU进行远程关断。一是减少闲时设备耗电,节能降费。二是实现差异化备电,停电时优先关断5G AAU,延长4G基站备电时长,确保用户感知。

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2、空调智能关断改造

在机房安装空调智能开关,基于机房温度变化,通过基站能耗智能管理平台下发指令,控制空调智能开关(红外)遥控空调启动或关闭。一是远程操作可节约上站人力成本。二是可根据需要快速准时开关空调,降低空调耗电。

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三、技术创新

(一)节能策略输出

通过对网络用电数据和能效状态的智能分析,四种AI算法优势互补,赋能用户迁移预评估与策略迭代,动态输出节能策略,提升能效管理自智化水平,科学指导网络低碳运营。

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(二)软硬关断联合实施

协同参数平台,升级多厂家节电指令自编排能力,实现软关断指令自动下发自动执行;节能策略动态输出到物联网开关,远程控制设备上下电,实现硬关断指令自动下发执行。

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(三)空调智能温控

温度传感器多方位布局,联合机房多维数据,利用利用机器学习及深度学习算法,构建机房温度模型及空调能耗模型,组成空调智能温控模型,实现机房环境温度精准感知与控制。

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四、项目效益通过基站节能技术应用,实现主设备、配套等节能降耗,年化节电2.2亿度,节省电费1.6亿元,减少碳排放21.9万吨。

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