移动互联网业务对基站能耗的影响

快速发展的移动互联网业务,为运营商带来了诸多挑战,业务特性与网络能耗之间的映射关系尚属空白。为了准确评估业务对网络资源的影响以及网络设备由此产生的能耗,深入物理层资源粒度,提出一种改进的“二次线性映射”模型及四步建模思路,同时选取了11种典型业务场景,定量评估数据、信令分别消耗的网络资源和能耗大小,便于业务能耗的精细化管理和运营管控,为降低端到端资源开销和业务能耗打下基础。     

4G与5G双网共存时能效最优策略

无线网络的能量效率逐渐成为评估网络的重要指标，4G与5G能效存在差别，双网共存时，如何提高无线网络能效至关重要。为分析4G与5G能效差异，从基站能耗组成出发，通过实测数据建立4G和5G基站能耗模型，然后进行仿真，计算其能效。结果表明，4G和5G存在各自能效占优区间，单站吞吐量小于500 Mbit/s时，4G效更优；单站吞吐量大于500 Mbit/s时，5G能效更优。双网共存时，吞吐量小于500 Mbit/s时只开4G；吞吐量大于500 Mbit/s，只开5G，单站功耗可降低53.4%，能效可提升116.4%。     

基于多元线性回归算法的5G基站能耗模型

5G基站能耗高,对运营商的网络运营成本带来较大的压力。优化了5G基站能耗测试方法和业务加载方法,获取了大量现网5G基站能耗和无线利用率关系的实测基础数据。基于多元线性回归算法,构建了不同场景下的5G基站能耗模型,能耗模型拟合优度达到0.99以上。     

基于强化学习的基站多维度资源协同分配方案

算网融合是未来移动通信网络的发展趋势,面向未来更高实时性的业务需求,6G无线网络需要实现通信与计算的深度融合。一种可能的模式是基站内部具有计算资源,并高效协同调配通信与计算资源。随着基站部署规模的增大、计算业务量的逐步增加,计算资源的能耗问题将成为6G无线网络节能的潜在问题。调研发现,目前无线通信网络的节能方案大多针对通信业务,对计算资源的节能方案研究相对较少,未来6G无线网络则需要同时考虑通信业务与计算业务,将能效作为基站进行通算资源协同分配的优化目标之一。考虑到方案具有动作空间较大、动作输出为离散确定值的特性,提出了一种基于强化学习的6G基站通算资源协同分配方案,并对系统能耗进行了建模,方案奖励由业务特征、基站接入用户情况等信息确定,同时对比了智能模型的迭代优化频次对方案性能的影响。在多小区通信环境下进行了仿真,结果表明,该方案可以在满足业务性能需求(含基站执行业务的时延、RSRP等)的前提下,将系统能耗节约46.98%,并且,所采用的智能模型通过高频样本提供和迭代优化可以获得更优的性能。     

自组织网络中的自优化技术与方法

文章介绍了移动通信网络的自组织网络(SON)技术;该技术使得网络设备可以自主部署、优化以及操作,从而能够降低网络运营开销、同时提升用户感知。文章重点讨论自优化方案,包括移动负载均衡方案、移动鲁棒性优化方案、随机接入信道(RACH)优化方案、节能优化方案。文章指出未来SON研究将会在新场景下的方案更新、无线接入技术间(Inter-RAT)场景考虑、节能方案的更新等领域进行深化。     

6G网络能耗面临的机遇与挑战

过去十年来，移动通信网络在实现数据流量数百倍的增长同时能耗保持相对低速增长，为满足未来流量继续高速增长的需要，6G仍需进一步提升能效。对4G、5G在网络架构与空口、设备器件和节能功能等方面能效提升机制进行详细分析。6G网络将助力万物智联、数字孪生的智能社会的实现和满足空天地覆盖的需要，同时，对计算和传输能力提出更高的要求，而6G网络能效提升面临集成电路工艺极限、关键器件效率等诸多挑战，需系统性解决方案。提出6G在网络架构、高效器件和新型计算模式等方面开展研究与突破，以实现6G能效大幅提升的目标。