5G讓我們更高效地連接世界，愛立信節(jié)電科技則讓我們更環(huán)保地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

如果有一位優(yōu)秀的“節(jié)能專家”只需要通過調(diào)整幾個(gè)參數(shù)，就能精確調(diào)節(jié)設(shè)備能耗，下降BBU功耗，還能像智能空調(diào)一樣，使設(shè)備溫度降低，提高設(shè)備壽命和可靠度，這樣的“黑科技”，你想擁有嗎？

愛立信BBU深度節(jié)電功能現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試效果

近期，愛立信聯(lián)合中國移動(dòng)在江西現(xiàn)網(wǎng)1600多個(gè)站點(diǎn)開通了基帶處理單元（ BBU）深度節(jié)電功能。

結(jié)果顯示，全部站點(diǎn)BBU平均功耗下降不低于30%。BBU板卡板溫平均下降5攝氏度左右，單板平均壽命和可靠性得到顯著提高。

中國移動(dòng)江西地市公司的客戶對(duì)愛立信的BBU深度節(jié)電功能表示高度認(rèn)可：“愛立信5G主流BBU設(shè)備支持BBU節(jié)能技術(shù)，開啟相關(guān)參數(shù)即可。在前期地市公司現(xiàn)網(wǎng)開展的3個(gè)站點(diǎn)BBU節(jié)能功能測(cè)試中，對(duì)比開啟前、后的3天平均能耗，單個(gè)BBU平均功耗節(jié)省30%左右，無KPI影響。”

工作人員對(duì)BBU深度節(jié)電功能進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試

隨著中國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，5G NR中頻段和低頻段的現(xiàn)網(wǎng)存量基站已經(jīng)達(dá)到234萬站。如何加強(qiáng)與提升5G現(xiàn)網(wǎng)的能效比，不僅是運(yùn)營商和設(shè)備商共同面臨的課題，也是當(dāng)今社會(huì)綠色發(fā)展的需求。5G網(wǎng)絡(luò)能效提升與節(jié)能功能部署是當(dāng)下運(yùn)營商關(guān)注的重中之重。

AAU/RRU和BBU是5G基站的主要能耗來源。如何在保證用戶體驗(yàn)的前提下，盡可能降低AAU/RRU/BBU能耗是各個(gè)設(shè)備廠商和運(yùn)營商共同面臨的挑戰(zhàn)。

功能突破口

對(duì)于AAU/RRU：目前已經(jīng)開展的節(jié)能功能部署主要包括亞幀關(guān)斷、載波關(guān)斷、通道關(guān)斷、淺層休眠、深度休眠等；

對(duì)于BBU：目前已經(jīng)開展的節(jié)能功能部署則包括低業(yè)務(wù)節(jié)能、淺層休眠等。BBU系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括主控電路、基帶電路、電源電路和同步電路、風(fēng)扇等。其中，基帶電路是BBU系統(tǒng)能耗來源的最主要構(gòu)成部分。因此，如何降低基帶部分的功耗是BBU節(jié)能降耗的主要突破方向。

BBU基帶電路的核心是超大規(guī)模數(shù)字集成電路ASIC芯片，其工作狀態(tài)下功耗構(gòu)成主要是靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗：

靜態(tài)功耗主要由ASIC芯片的漏電流產(chǎn)生的，基帶ASIC芯片一旦上電完成，無論是否有基帶協(xié)議棧信號(hào)處理任務(wù)，靜態(tài)功耗就必然存在；

動(dòng)態(tài)功耗主要是由基帶ASIC數(shù)字芯片內(nèi)部邏輯電路運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，及伴隨的充放電電流產(chǎn)生功耗，所以動(dòng)態(tài)功耗的大小取決于基帶ASIC數(shù)字芯片的工藝制程、數(shù)字邏輯電路規(guī)模、芯片主頻大小、內(nèi)核和I/O接口邏輯電壓擺幅、芯片運(yùn)算負(fù)荷及工作溫度等因素。

在BBU基帶ASIC芯片工藝制程和工作溫度確定的情況下，在保證用戶體驗(yàn)的前提下，降低功耗的主要著眼點(diǎn)包括調(diào)整投入使用的數(shù)字邏輯電路規(guī)模、調(diào)整芯片主頻和內(nèi)核電壓擺幅等措施。其中，調(diào)整投入使用的數(shù)字邏輯電路規(guī)模是效果最好的技術(shù)措施，也是最難實(shí)現(xiàn)的技術(shù)措施。

5G網(wǎng)絡(luò)基帶信號(hào)處理協(xié)議棧由NR RAN軟件和基帶硬件共同完成，軟、硬件的高效協(xié)同才能實(shí)現(xiàn)最大化的能效比。

通常軟件功能和硬件資源在協(xié)同工作中，功能映射是靜態(tài)的：

優(yōu)勢(shì)為，架構(gòu)簡單，在應(yīng)對(duì)高中低不同業(yè)務(wù)負(fù)荷時(shí)無需調(diào)整軟件對(duì)硬件資源的分配和使用；

弊端是，對(duì)于系統(tǒng)中低業(yè)務(wù)負(fù)荷下全部硬件資源都處于上電工作狀態(tài)，全部基帶芯片資源的靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗和業(yè)務(wù)負(fù)荷關(guān)系不大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

愛立信BBU數(shù)字基帶芯片采用了愛立信硅芯科技（Ericsson Silicon）超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)級(jí)芯片，并采用模塊化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

SoC基帶硬件和RAN軟件緊密協(xié)同配合，完成無線通信協(xié)議棧層一和層二的用戶業(yè)務(wù)和控制信令基帶信號(hào)處理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到在不同業(yè)務(wù)負(fù)荷情況下RAN軟件根據(jù)業(yè)務(wù)智能感知所需要使用的基帶硬件資源，調(diào)用SoC芯片內(nèi)部的不同基帶模塊投入運(yùn)算，并結(jié)合BBU硬件板級(jí)電源域顆粒化設(shè)計(jì)和SoC內(nèi)部模塊化電源域的設(shè)計(jì)，可將不投入使用的基帶模塊電路實(shí)現(xiàn)半靜態(tài)或動(dòng)態(tài)關(guān)斷（如圖3），從而大幅度節(jié)省BBU系統(tǒng)能耗；同時(shí)，RAN 軟件可根據(jù)業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)變化所需基帶模塊資源，動(dòng)態(tài)調(diào)配所需基帶模塊資源，啟動(dòng)或停止相應(yīng)基帶模塊的使用，以保證在不影響業(yè)務(wù)負(fù)荷和用戶感知的情況下，最大化BBU系統(tǒng)節(jié)能。

審核編輯：湯梓紅