摘要：提出⼀种5G智能节能⽅案，⽤于降低5G设备能耗、节省5G⽹络运营成本、实现移动通信⾏业节能减排。所提⽅案是基于⼈⼯智能技术，从⽹络层⾯统⼀配置4G/5G节能策略，根据⽹络选定区域内⼩区的历史业务数据，构建业务负荷预测模型，并⽣成的⽹络节能策略，根据⽹络节能策略分别执⾏各的节能任务。在节能任务执⾏后，智能节能⽅案将根据区域内反馈的节能效果、⽹络KPI指标变化、⽤户感知质量变化等数据，进⼀步优化节能参数，提⾼⽹络节能效果。所提⽅案可对业务量进⾏准确预测及天候实时监控，并⾃动⽣成节能策略，实现基于多制式⽹络智能协同的⽹络区域级智能节能，使节能策略能够适应⽹络负荷变化。 关键词：移动通信; 霍尔传感器; 电⼒仪表；节能⽅案;
0 引⾔
吸音墙
随着移动通信⽹络建设规模逐年增加，通信设备对能源的需求与⽇俱增，移动通信⽹络的能耗在运营商的运营成本(OPEX,Operating Expense)占⽐已⾼于15%。经过5G试商⽤⽹络的测试验证，5G单站功耗是4G单站功耗的3～4倍，运营商⾯临设备能耗⼤幅增加OPEX费⽤的运营压⼒。当通信⾏业迈⼊5G时代，通信设备的智能节能对降低5G⽹络运营成本，实现通信⾏业节能减排⽬标具有重要意义。
传统的设备节能⽅案依赖于主设备⼚家在硬件、软件等产品设计和持续优化能⼒。硬件⽅案，新设备可以通过使⽤新⼯艺、新材料、新设计等创新技术⽅案，实现降低设备硬件的基本能耗。软件节能⽅案，通过智能符号关断、休眠、通道关断等软件功能，在某些场景下实现降低能耗。硬件⽅案受限于器件、⼯艺的发展情况。软件⽅案已⽀持单站的节能策略的配置，更需要综合考虑节能策略。
随着5G⽹络智能化、云化架构的发展趋势，结合⼤数据技术、⼈⼯智能技术等技术⽅案，5G⽹络智能能耗管理可以实现节能策略智能化选择、参数配置⾃动化、效果评估化，从⽽达到运⾏效率综合节能效率的“双优⽬标”。
1 5G能耗分析
为了满⾜5G丰富的业务场景的要求，3GPP R15规范定义了NR新空⼝标准，对5G设备的硬件能⼒、软件功能等都提出更⾼要求。例如，5G需要⽀持更⼤带宽，在Sub 6 GHz频段⽀持100 MHz带宽，毫⽶波频段⽀持400 MHz⾄800 MHz带宽，⼤带宽对软件、硬件处理能⼒要求更⾼，5G的功耗需求也更⼤。
5G有源天线处理单元(AAU,Active Antenna Unit)与传统的4G射频拉远单元(RRU,Radio Remote Unit)设备有很⼤差别，例如AAU内部集成了天线阵列、⽀持⾼达64个射频通道以及部分基带功能等，这些
使得AAU内部在功放模块、数字基带、收发机等器件的功耗数值和功耗占⽐都有较⼤幅度增加。此外，AAU的功耗还要考虑时钟模块、电源模块、滤波器等其它模块增加的热耗。根据5G功耗的测试数据分析，设备中AAU设备(64T64R AAU)在5G设备总能耗占⽐约90%，提⾼AAU的能效⽔平可降低单站总能耗。
设备功耗包括静态功耗和动态功耗，如图1所⽰。⽬前，5G设备基础功耗平均占⽐58%，动态功耗平均占⽐42%。的静态功耗与设备硬件有关，可以通过硬件平台升级来降低设备的基础功耗。基础功耗的降低⼿段包括基带资源共享、器件动态关断、AAU设备快速唤醒等硬件节能⽅案，主要依靠主设备⼚家不断演进硬件⼯艺、提⾼集成度来完成。动态功耗(主要是AAU设备功耗)随业务负荷波动，功耗变化与AAU设备业务负荷(业务量)变化相关，通过软件功能优化可提⾼动态能耗的利⽤率。软件功能节能⽅式包括符号关断、通道关断、载波关断、⼩区休眠、电源管理等。本⽂主要从软件节能⽅案⾓度出发，通过AI算法预测忙闲时段的业务量，智能化设定不同的节电时间、节电⽅式，控制空闲的耗电量。
2 智能节能⽅案
传统的软件节能⽅案主要依赖于话务统计经验，⽆法实现实时、跨⽹络、灵活智能的节能管理天候跨⽹络智能化节能，管理效率与节能⼩区数量成反⽐，管理难度⾼、节能效果⽋佳。随着计算机硬件性
能⼤幅提升及AI技术的⽇益成熟，智能节能技术将解决节能⽅案的实现瓶颈，可通过在⽹管系统增加AI模块⽤于智能节能控制，实现4G/5G多制式⽹络智能协同，⽀持⽹络区域级、单、单扇区不同颗粒度的智能节能，并且达到实时、灵活的能耗管理⽬标。
智能节能⽅案主要通过⾃动采集4G/5G的业务量、性能数据、⼯参数据、运⾏指标、告警数据、B域数据等，按场景、区域、性质对进⾏分级管理，利⽤AI算法对历史业务量数据进⾏建模，通过业务量模型对进⾏业务预测，根据业务预测结果为制定差异化的节能策略，⾃动⽣成节能任务通过指令下发，在业务空闲时实施符号关断、通道关断、载波关断、⼩区休眠、电源关断等操作，在业务⾼峰时则⾃动将节能模式切换为正常模式，从⽽达到天候、跨⼚家、多⽹协同的系统级节能效果。
到天候、跨⼚家、多⽹协同的系统级节能效果。
2.1 数据采集与分析
ck666数据采集需要按照业务过程、信令交换原则等，通过对接不同的数据来源库，以⼀定粒度获取需要的数据源，包括PM、MR、⼯参、配置等数据。然后，对获取的数据进⾏提取解析、关联汇聚，将原始数据存储到节能⽅案所需的数据库表格中。另外，需要对数据的规模进⾏探索分析，对不同规模的数据采取不同的存储⽅式和处理⼯具。为了⽅便后续为节能提供⽀撑服务，需要通过各自动上料玉米脱粒机
种技术⼿段对数据进⾏组织或分析，包括缺失数值的处理、数据编码、数据标准化、数据降维等。
图1 功耗分析⽰意图
数据采集和分析的过程中需要建⽴数据质量评估和监控体系。在数据采集之后，需对数据质量进⾏评估，确定数据的可⽤性，以免因数据质量问题影响后续节能策略的分析。在数据处理的过程中需要监控数据处理的步骤、时间等，避免因数据处理过程的中断或错误导致后续节能分析的错误。
3 安科瑞5G电⽓监控云平台概述
智慧⽤电云平台通过对5G宏站和室分站点加装交/直流智能监控设备、⽆线采集设备以及系统管理平台，完成夜间⽆业务时段的下电操作，减少电能消耗，降低运营成本⽀出，以及提升通信设备供电线路状态的实时监测保护功能；系统后台对存储的供电线路历史电⽓性能数据进⾏梳理、汇总、分析，出故障原因，给出解决建议对策，减少后续同类故障的发⽣率，提升供电线路运维管控能⼒。
4 5G电⽓监控云平台系统结构
镀锌铁丝生产设备平台架构图
5 5G电⽓监控云平台功能
Acrel Cloud-6000 5G电⽓监控云平台软件⼈机界⾯友好，拥有数据汇总、系统体检、分析报告、能耗统计、能耗报表等功能。
显⽰的设备详情和设备在线失联状态；
显⽰具体设备的实时监测数据和历史曲线供查询；
提供分合闸功能供⽤户对仪表进⾏操作；
提供参数设置功能，⽤户能对仪表内置的报警值和保护开关等进⾏操作。
对不同的设置不同的分合闸策略，下发周期可以按照年~⽉~周~⽇来进⾏选择，提供下发命令的⽇志供⽤户进⾏查询。
对设备可以设置对应的进线和出线关系，来对每⼀个的使⽤功率进⾏实时监测，可以分析的使⽤负载。从⽽可以分析不同区域的使⽤情况。
对各个的温度进⾏设置，当温度⾼于范围内，会开启空调，其实时间会关闭空调。
6 产品选型及典型配置⽅案
6.1 设备概述
DTSD1352 - xSyD系列导轨式多回路电⼒仪表主要⽤于多个三相回路的全电参量测量可同时接⼊x个三相回路、y个单相回路的电流输⼊。可直接或间接测量电压电流、功率、功率因数、相⾓、不平衡度、谐波等参数。 冰壶制作具体功能如下：
●x路三相和y路单相回路全电参量测量，电流互感器外置；
●监测各相电压/电流、零序电流、频率；
●监测各相功率、总功率（有功、⽆功、视在）；
●监测各相功率因数、总功率因数；
●监测电压/电流相⾓、电压/电流不平衡度；
●监测电压、电流总谐波及2-31分次谐波；
●当⽉和上⽉的电压、电流、功率极值记录；
●电流、功率需量和实时电流、实时功率需量；
●200条事件记录，记录DIDO的动作情况；
●⽀持过压、过流、断相、DI联动等报警输出；
●4时区14时段的费率设置；
●四象限电能，12个⽉复费率电能统计；
●31天四象限和复费率电能冻结，正反向电能计量；
冷焊钳●两路⽆源开关量输⼊、两路开关量输出、RS485通讯；两路有源开关量输⼊，⽤于识别油机和市电接⼊。
6.2 交流配置⽅案
6.3 安装实例
6.4 产品选型
6.5 设备概述
AMC16-DETT 直流电能计量模块主要是针对有共享需求，且开关电源⽆分⽤户电量计量功能的⽽
设计的。仪表可进⾏六个回路的直流电的计量，⾃带电源给霍尔传感器供电，同时可通过上位机软件实现零漂校准，具有遥测、遥信、遥调、实时电量计量、供电质量异常告警、信息存储及处理、信息交互等功能。直流电能计量模块可计量三家运营商的直流⽤电量，提供节能详细的数据依据，为直流配电设备提供可靠的分项计量解决⽅案。
量三家运营商的直流⽤电量，提供节能详细的数据依据，为直流配电设备提供可靠的分项计量解决⽅案。
模块具有⼯业标准的RS485通讯接⼝，采⽤ YD/T1363.3-2014协议，符合中国铁塔有限公司 Q/ZTT2205-2017《直流电能计量模块技术要求》相关技术要求。
6.6 具体功能
●监测设备系统时间、总电压、输出总电流、总功率、总电能、各分路电压、各分路电流、各分路功率、各分路电能；LED指⽰灯显⽰；RS485通讯
●计量：起动电流：额定电压下，计量模块的负载电流值在不超过电流1%时，模块启动潜动电流：当
计量模块的电流线路中⽆电流，加于电压线路上的电压为额定值的85%～125%时，模块计算器不应有1个以上的数字变化；
●报警：直流电压输出过低告警、直流电压输出过⾼告警、⼀次下电告警、模块失压告警、计量⽀路错误告警、内部程序错误告警、时钟错误告警、存储器故障告警、交流输⼊停电告警；
●校时：⽀持⼴播校时，可通过RS485通信接⼝对计量模块进⾏远程校时；
●存储：有历史电能数据和历史告警信息的存储功能，内存为2MB。
6.7 直流配置⽅案
7 结束语
安科瑞5G配电解决⽅案，通过上位机软件实现零漂校准，具有遥测、遥信、遥调、实时电量计量、供电质量异常告警、信息存储及处理、信息交互等功能。为节能提供详细的数据依据，为直流、交流配电设备提供分项计量解决⽅案。
参考⽂献
[1] 李露，李福昌，曹亘，吕婷.5G智能节能⽅案研究.
[2] 孟⼀翔.移动通信节能减排技术研究[D].上海：上海交通⼤学，2012.
[3] 安科瑞企业微电⽹设计与应⽤⼿册.2020.06版
豫公网安备41160202000603
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