5G时代的网络需要怎样的节能方案？

来支雪茄

我们经常把通信网络比喻为道路，车辆比喻为用户。城市道路不同路段的车流量会随着时间段变化而变化，比如一些路段在早晚上下班高峰车流量极大。移动通信网络与城市道路一样，网络和各个小区的业务量在时间上存在不均衡性，比如白天和夜间的数据流量相差很大，某些时段流量可能极大，而某些时段可能较小。

这导致了如下问题：分析发现，一方面，小区业务量随着时间有明显的变化；另一方面，站点能耗几乎没有多大的浮动。

如上图，即使在闲时低流量时间段，站点能耗并不随着流量下降而同步下降，仍然居高不下，这意味着站点在闲时会产生无效功耗。

因此，网络节能的中心思想就是，在基站业务量降低时，尽可能减少不必要的能耗，让能耗随业务量变化而变化，也就是让比特驱动瓦特。

怎么解决这个问题呢？那就在基站小区空载或负载较低时，关闭部分与功率发射相关的功能，从而减少无效功耗。

通常，无线基站有三种节能技术：载频关断、通道关断和符号关断技术。载频关断，指小区可在设定的时间段内关断载波，以达到节省能耗的目的，通常适用于地铁、大型场馆等流量变化随时间相对固定的场景；通道关断，指在网络业务比较低时，通过关闭冗余通道来降低能耗，通常适用于学校、医院等放学或下班后业务量大幅降低的场景；符号关断，指基站在部分符号没有发送数据时，在这些“没有发送数据”的符号周期实时关闭如功放等硬件，以降低系统功耗。

过去，运营商正是基于以上三种技术，首先分析小区是否处于空载或低负载状态，再确定实施功能“关断”，来降低站点功耗。

这看起来是非常简单的流程，但实际操作起来非常复杂，稍有不慎还会影响用户上网、打电话，一直让运营商畏手畏脚，无法实现网络最大化节能。

首先，确定哪些小区应该“关断”，怎么“关断”，是非常头痛的问题。

移动通信网络的组网场景非常复杂，商业区、居民区、学校、车站、码头、郊区等各种场景的业务量随时间变化的差异性很大，比如，商业区在白天的流量很高，到了夜间流量会骤降；居民区全天流量比较均衡；而地铁、体育场馆等场景在夜间停运或闭馆后基本没有业务量。同时，移动通信网络由在地理位置上广泛分布的基站和小区组成，一个普通地市网络就有上万个小区，不同小区都有不同的话务模型。

同时，网络内2/3/4/5G不同制式、不同频段共存，室内、室外不同站型立体组网，不同制式、不同频段、不同站型容量不一，并存在重叠交叉覆盖，如何在不影响网络覆盖和用户感知的前提下精准判断哪些小区、频段可以实施关断策略？以载频关断为例，当本小区的业务量较少时，其允许将业务迁移到负荷允许的目标基础小区上，然后关掉本小区，以节省能耗。但前提是：本小区的覆盖范围一定是处于目标基础小区的覆盖范围之内，否则，关闭本小区后会造成覆盖盲区，这要求能精准的识别相邻小区之间的共覆盖关系。

显然，网络节能不像街边的路灯那样到了一定时间就统一开关那么简单，这里没有一种通用方式，需要根据不同场景、不同小区精准制定不同的节能技术和策略。

其次，试想一下，一个普通地市网络就上万个小区，而节能相关特性有30+涉及参数100+，有100万级的参数组合，若通过传统人工取表格分析的方式来为每个小区制定节能策略，工作量极大，实施风险高而且节能效果难以保障，据调查手动方式节能在网络性能无损的情况下节能效果很难突破。

5G时代如何解决这些难题呢？

带着以上这些问题，在本次PT展上，华为展示的PowerStar方案让人眼前一亮。