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通信基站能耗高——将吸引资本、技术逐鹿基站节能市场

5G建设正如火如荼 ， 不过基站能耗过高 ， 却也给运营商带来了困扰 ， 并引发各界关注 。
相关报道甚至援引中国铁塔数据推测 ， 单个5G基站年度电费超2万元 ， 耗电量及电费成本甚至达到目前4G基站的3倍以上 。
事实上 ， 据了解 ， 处在5G基础建设的初级阶段、投入期 ， 三大运营商纷纷采取措施 ， 以降低5G基站的能耗成本 。 这得益于5G基站具有分段休眠的功能 ， 即在夜间通信闲时 ， 可对5G基站进行智能化关闭 ， 从而实现节省能耗 。
接受采访人员采访的贝斯合能信息科技有限公司总裁田少勇认为 ， 目前无论5G还是4G基站 ， 都还具有较大的节能潜力可挖掘 。 因为网络话务存在明显的潮汐效应 ， 体现在其忙闲不同时段话务相差高达10倍之多 ， 但与此同时 ， 空调及RRU(射频拉远单元)能耗并没有随着业务变化而动态调整 。
这也就意味着目前基站存在着较大的能源浪费 。 在田少勇看来 ， 4G基站比5G基站的节能需求更为迫切 ， 因为大部分的4G基站甚至不具备5G基站的自动休眠功能 。
田少勇告诉采访人员 ， 目前中国通信运营商4G基站数量约为600万个 ， 一年能耗值高达600亿度 。
事实上 ， 如果5G基站要实现和4G基站相同面积的网络覆盖 ， 其数量就需要达到目前4G基站的2-3倍 。 按5G基站的最大功耗为4G的3-4倍测算 ， 未来5G网络的功耗就将是4G的6-12倍 。 即5G网络的耗电量将达到每年3600-7200亿度电 ， 这基本相当于4-7座三峡水电站的年发电量(三峡水电站年发电量约1000亿千瓦时) 。 田少勇说 。
5G时代的来临 ， 并不意味着4G基站将被淘汰 ， 相反作为话音和一般移动通信业务 ， 现有的4G基站仍然承担着较长的使命 ， 继续运营 。 田少勇介绍 ， 基站节能首要必须以保障服务为前提 。 考虑目前运营商通信机房主要能耗集中在通信设备模块(50%)、空调模块(40%)和其他(10%) ， 所以通信设备模块和空调模块是基站节能的着力点 。
其实 ， 基站通信设备节能 ， 主要就是降低或关闭射频搭载载波的功放模块 ， 但目前这个特性的使用率却不高 ， 原因是传统的一刀切关电方式方式严重依赖于定时关断等人工设置的统一默认值 ， 经常会影响到用户的服务通话和上网体验 ， 同时也会由于早上通电之后网路恢复运行正常需要一定的时间 。
对此 ， 贝斯合能提供的方案——BSP-1.0基站主设备节能软件 ， 采用智能算法 ， 通过AI大数据云平台模块中的精准算法 ， 基于人工智能的时间序列预测算法 ， 最重要的就是特征的构建以及模型的选择和调参 。 良好的特征数据对人工智能模型训练至关重要 。 基于时间序列的预测算法具有很强的数据周期性特征 ， 因此构造与目标值相关的周期数据特征有助于挖掘潜在规律 ， 提高模型预测精准度 。 针对4G LTE网络 ， 为保障用户感知 ， 一般都是多LTE小区重叠覆盖同一个区域 。 而在用一个区域下 ， 用户业务量呈现潮汐效应 ， 在用户数较少的情况下 ， 智能关闭部分LTE重叠覆盖的小区载频 ， 即为本区域用户提供了良好服务 ， 又通过关闭载频进而节省了能耗 。 待预测用户业务量升高 ， 为保证用户感知 ， 智能开启相应的LTE小区载频 。
而在基站空调节能方面 ， 贝斯合能依托大数据+AI分析机房环境温度和空调运行状态 ， 基于空气焓值、风机和空调效率 ， 计算最佳工作模式和启动时间 ， 并根据大数据统计结果持续优化 。 空调节能 ， 采用多点采样 ， 智能优化控制 ， 在温度目标范围内 ， 尽量减少压缩机工作次数为主 ， 根据压缩机工作曲线 ， 最大化提升压缩机工作效率 。 在设备核心区 ， 温度波动上限依旧低于温度控制要求 ， 对设备无影响 ， 保障设备安全可靠 ， 服务质量不受影响;同时采用红外遥控控制空调运行状态 ， 避免空开断电方式对空调进行控制 ， 影响空调寿命 。
基站存在一定程度上的能源浪费 ， 却也为资本、技术提供了空前巨大的市场 。 为‘大数据+AI’提供了施展才华的舞台 。 此外 ， 田少勇还介绍 ， 贝斯合能节能系统的空调节能部分 ， 经过多运营商多地机房的较长时间测试 ， 经过泰尔中心认证 ， 节能效果稳定在20%以上 。


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