摘要：进入5G时代，由于小基站覆盖范围小，PA更低，也意味着传输功耗更低，且Massive?MIMO本身是以更高的计算成本为代价降低传输功耗；另外，5G传输速率大幅提升，5G基站将处理海量数据， 5G基站的计算功耗也大幅上升。 5G基站在空载时的功耗也非常高，要降低5G基站的功耗，单靠锁闭部分载频或者降低射频功率，是难以有效的降低耗电量，有效的办法是完全关闭相应AAU的电源。
随着各运营商5G基站的大量建设入网，用电负荷大幅增长，电费开支给运营商带来了非常大的压力。在当前条件下，对于5G基站的节能减排技术的研究就迫在眉睫。
关键词： 业务量变化、动态功率控制、空载业务量小区、远程断电节能控制
1背景
移动通信中，80%以上的耗电量都来自于基站，基站的功耗主要分为传输功耗（主要是功放和射频单元）、计算功耗（主要基带控制单元）及配套功耗（制冷设备及开关电源嚼直流转换损失的部分）。对于传统的2/3/4G基站，由于基站的计算能力较小，传输功耗远大于计算功耗，一般情况下，关闭一些栽频或者射频部分就可以有效降低基站的总功耗。本文就基于无线通信业务量的远程断电节能控制AI算法展开探讨
2 5G基站节能现状
针对于5G主设备，暂无行之有效的节能降耗措施。根据当前5G射频单元的耗电特点，实测发现即使在空载时，5G的AAU耗电量仍然很高（将近标称功耗的80%）。现有可实施的节能技术，要么只能在无线网管系统控制射频功率或者关闭小区，但射频单元始终处于通电状态，空载耗电量仍然较高；要么只能通过夜间闲时关电的方式进行节能，但这种方式节能的时间段比较固定有限，可能会影响通信网络质量，或者影响节能效果。
3节能算法设计
为降低AAU空载功耗，将设计一套算法，主要是通过寻找一些特定时间段形成的空闲5G基站小区，在不影响覆盖和业务的情况下，将这些基站的电源进行关闭，实现节能降耗的目的。
为实现这套算法，可建立一套综合节能管理系统，同时管理无线网管系统和动环监控系统（在开关电源直流配电单元安装一种可以远程控制的智能空开），使之能够通过业务量的计算实行联动断电节能，这种方式容易制造或者使用，并可产生较好的节能效果。
实现5G基站节能降耗的方法是:将无线网管系统的数据分析出特定时段的低业务量的5G小区， 通过无线网管系统的切换控制功能，将驻留在改小区的（少量）用户全部强行切换至有较强信号的相邻小区，再锁闭此小区。然后通过动环监控系统，将锁闭的小区电源予以远程中断，实现节能的目的。在该区域业务量大幅上升的时候，再根据记录找出之前因为此算法关闭的邻区并重新开通，通过这种动态控制，可在保证通信质量不降低的情况实现节能减排的目的。
基于业务量的断电节能控制AI算法实施方案如图所示：
3.1找出低业务量小区
设平均连接数门限为rrc1（例如5），吞吐量门限为thr1(例如100M)，PRB利用率（下行）为门限prb1（例如10%），通过MSS系统的话务统计，找出一段指定时间内同时满足低于以上三个门限值的小区，并通过核心网数据分析驻留在该小区的空闲用户数，同时满足以上条件的小区，说明是低业务量小区，这样的小区在当前时段即使不工作，仍然不会对系统业务量造成很大影响，完成后进入下一步计算环节。
3.2找出强覆盖邻区
通过MR测量报告进行分析，将所有低业务量小区作为主小区的相邻小区按信号电平进行排序，设相邻小区与本小区电平差的门限值为Rx(例如10dBm)，将本小区有效测量报告的平均电平值与邻小区平均电平值相减，如有存在这样的邻区，说明在该小区的覆盖区域中，存在信号重叠覆盖的强邻区，说明该低业务量小区即使关闭后，也不会对该区域的覆盖造成很大影响，则将这样的邻区按差值的强弱进行排序，再进入下一步计算环节。
3.3寻找切换目标小区
将满足以上条件的邻区，按照1的方式统计业务量，设邻区平均连接数门限上/下限值为rrc2/rrc3（例如30/6），邻区吞吐量门限上下限值为thr2/thr3(例如20G/300M)，邻区PRB利用率（下行）为门限上/下限值prb2/prb3（例如80%/25%），如取值范围同时满足介于这三项值的上下限之间，则说明找出了业务量合适（业务量不高也不低：业务量过高，可能会短时间之内出现拥塞，不能作为目标邻区；业务量过低，本身可能就是低业务量小区，如果都锁闭的话可能影响本区域覆盖）的邻区作为切换目标小区，则进入下一步控制环节。
3.4强制切换
找出满足以上要求的主、邻小区之后，将主小区下面驻留的活动与非活动用户强制命令切换至相应邻区（如存在多个邻区则按业务量比例情况进行分摊），然后锁闭该主小区，使之不再提供服务。完成后对切入邻区进行业务量统计，在持续不超过业务量门限上限值指定时长（例如10分钟）之后，再进入下一步控制环节。注：此处也可以先进行功率控制，逐步缩小导频功率，再进行强制切换，使得业务量在不同小区之间更平滑过渡。
3.5切断电源（节能）
将通过以上算法进行锁闭的小区，通过动环监控系统进行远程遥控，以断开该小区所接入的直流空开（实现该种操作的前提是在开关电源直流配电单元端安装一种接入了动环监控设备可进行远程控制的智能空开），实现断电节能的目的。在一些特殊场景，某些基站所有小区的业务量都很低甚至为0（比如夜间关闭的商场、图书馆、体育场等场所，也可以通过定时的交流电源通断予以节能控制）。
3.6业务恢复
对于经过以上算法关闭的主小区，监控其邻区的业务量量情况，当满足以下几个条件时，已经关闭的主小区直流电源开关将重新打开:
该小区一段时间（例如一个月）最忙时段；
该小区业务量达到启动门限；
邻小区业务量过高或者故障。
4总结
通过此种算法，使得无线网管系统（找出空载小区）与动环监控系统（切断小区电源）联动控制的方式，能够在不降低无线覆盖和业务量的情况下，对该小区的电源实行远程断电控制，真正实现有效节能降耗的目的。